автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Разработка и исследование безуносного сушильного аппарата с кипящим слоем

р(6 0Академия наук республики Узбекистан

...институт энергетики и автоматики

1 4 ИЮН 19Эо

На правах рукописи БАДАЛОВ Абдумалик Абдумуминович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ

БЕЗУНОСНОГО СУШИЛЬНОГО АППАРАТА С КИПЯЩИМ СЛОЕМ

Специальность 05.14.04 — Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г. ТАШКЕНТ - 1993 год

Работа выполнена на кафедре «Промышленная теплоэкергетика> Ташкентского Государственного Технического Университета.

Научный руководитель:

доктор технических наук, член-корр. ИА Республики Узбекистан, профессор

МУХИДДИНОВ Д. Н.

1

Научный консультант:

кандидат технических наук, доцент ШАИСЛАМОВ А. Ш.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, член-корр. ИА Республики Узбекистан, профессор

ЦИРУЛЬНИКОВ Л. М. кандидат технических наук, доцент НОРХУДЖАЕВ Р. К.

Ведущая организация: УзНИИхимпроект г. Чирчик.

Защита состоится « » 1993 г. в часов на

заседании специализированного Совета К.015.28.21 в Институте Энергетики и Автоматики АН Республики Узбекистан по адресу: 700143, г. Ташкент-143, Академгородок.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Энергетики и Автоматики АН РУз.

Автореферат разослан « $ » СИ П $ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета к. т. и.

С. Ф. АБДУРАХМАНОВА

ОБЩАЯ ХАРШШСТЛКА РАБОТА

Актуальность работы. В переводе экономики Республики- Узбекис-я на путь развития рыночной экономики важную роль играет создание вых малоотходных и безотходных теплотехнологически.с процессов, гокоэффективных многофункциональных машин и аппаратов. Наряду с им внимание уделяется экономии сырьевых и энергетических ресурсов повышению качества готовой продукции. Одним из распространенных плотехнологических процессов является сушка, которая сутцественно ияет на качество, время обработки и энергопотребление производи-й продукции, на долю которой приходится до 60% всех энергозатрат.

Пути дальнейшего совершенствования техники сушки связаны с пользованием высокоэффективных сушилок со взвешенным слоем мате-ала, среди которых выделяются аппараты с псевдоожиженнш слоем, еспечивающие не только улучшение технико-экономических показателей, и благоприятные условия для получения высокого качества готового одукта. Последнее требует наличия подробной информации о зна- зни-параметров процесса и свойства обрабатываемого материала.

Основное направление данных исследований заключается в разра-тке эффективного метода сушки диацетатцеллюлозы. Актуальность нных исследований также обусловлена все возрастающей потребностью зличных отраслей промышленности в этом продукте, а такче необходи-стью улучшения ее качества, на которое в значительной степени гли-т процесс обезвоживания, состоящий из двух отадий ~ механический жим и сушка в полочной или барабанной сушилках.

- Для удовлетворения этих потребностей необходимо создание высо-эффективного сушильного аппарата.

Исследование проводилось согласно г/б НИР каф. "Промышленная плоэнерге-гика" ТашГТУ № 01.86.0137064, НИР ТашГТУ Г.Р. У.01823053842.и по договору о творческом содружестве с Ферганским 0. "АЗОТ". -

Целыо работы являются комплексное исследование свойства диаце-тцеллголозы /ДЩ/ как объекта теплотехнологической обработки /суш/, выбор на его основе способа и типа сушильного аппарата и раз-ботка безуносной сушильной установки. Разработка теоретическ.1 и спериментально обоснованной математической модели процесса сушки сперсных материалов, позволяющей рассчитать среднеинтегральное агосодержание продукта ка выходе из аппарата.

Экспериментальное исследование влияния теплотехнслогических п рг;":тров на процесс :у^ки диацетатцеллюлозы в выбранном аппарате. Оптимизация сушильного аппарата по приведенным затратам. Разработк инженерной методики расчета безуносного сушильного аппарата для сушки дисперск„х материалов.

Научная новизна работы состоит:

- в разработке математического описания процесса сушки в аппа те псевдоокиженного слоя, учитывавшее зависимость коэффициента вну ренней диффузии от влагосодержания материала и температуры теплоно теля, усадку частицы при ее сушке и структуру перемешивания диспер ной фазы в аппарате;

- в получении новых экспериментальных данных по коэффициентам внутренней диффузии влаги в материале, массоотдачи и относительной усадки гранул диацетатцеллюлозы при их сушке;

- в получении новых экспериментальных данных по гидродинамике кинетике процесса сушки диацетатцеллшозь в безуносной сушильной у тановке псевдоожикенного слоя;

- в получении новых экспериментальных данных по качественной количественной оценки влияния механического отжима на пористую стр туру диацетатцеллюлозы;

- в.определении свойств диацетатцеллюлозы как объекта теплоте нологической обработки.

Практическая ценность.с Показана целесообразность и эффективно применения безуносного аппарата псевдоожиже :-шого слоя'для сушки ди ацэтатцеллюлозы без предварительного обезвоживания. Исследованы и обобщены свойства диацетатцеллюлозы-как объекта теплотехнологическ обработки, знание которых имеет большое значение для расчетов прои сов сушки. Выявлено влияние механического обезвоживания диацетатце люлозы в шнековом грессе нг ее структуру. Разработанная матеыатич кая модель сушки позволяет для широкого круга материалов в практически используемых в промышленности диапозонах изменения режимных параметров суг.-гственно расширить информацию о локальных и интеграл ных характеристикаА процесса, сократив при этом объем эксперимента ных исследований. Полученные в работе расчетные зависимости для определения коэффициентов масззотдачи,.внутренней диффузии влаги с материале и относительной усадка могут быть использованы для расче процесса тепло- и массообыена подобных материалов. На основе теоре ческих и экспериментальных данных разработан алгоритм расчета безу ного сушильного аппарата для дисперсных материалов.- Оценена эффект

:ть применения аппарата псевдоожиженного слоя для сушки диацетат-

1лш03ы.

Реализация рабЬты. Научные и практические результаты работы юльзованы при проектировании и изготовлении полупромышленной судной установки производительностью 100 кг/час, испытанной на Пергском П.О. "АЗОТ", а также при. разработке технического проекта »уносного сушильного аппарата для дияцетатцеллюлозы производительно 1000 кг/час. Экономическая эффективность от внедрения одной шлки в производстве ди~и тр^етатцеллголозы составит 2585 тыс.руб. 'од.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на: ¡К молодых ученых и специалистов "Разработка прогрессивных спосо-j сушки различных материалов и изделий на' основе достижений теории шомассообиена", г. Черкассы, 1987 г.; ШТК молодых ученых и спе-шисгов "Совершенствование управления производством, технологичес-т процессами и оборудованием в региональных межотраслевых комплек-

г. Ташкент, 1989 г.; ШТК молодых ученых и специалистов рфекгивность испольэогзния ресурсов при совершенствовании управле-i производством, технологическими процессами и оборудованием", Ташкент, 1988 г. ^Внутривузовской студенческой НТК, г. Ташкент, 39 г., ШТК "Проблема эффективного использования электрической и шовой энергии в машиностроении Узбекистана", г. Ташкент, 1989 г.; ITK "Создание и внедрение современных аппаратов с активными гадро-гаыическими режимами для текстильной промышленности и производства шческих волокон", г. Москва, 1989 г.; Внутривузовской НТиТК проборов, преподавателей, аспирантов и научных сотрудников ТашПИ, Ташкент, 1987+1992 г.г. .

Публикация. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и- объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти 15, выводов, списка использованной литературы и приложений. . Диссертация содержит страниц, в том числе 50 страниц иллюст-эованного материала, 7 таблиц, библиографии из 177 наименований и 1Л0жения 82 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и сформу-рована цель работы.

ß первой главе рассматриваются вопросы расчета и проектирова-я процессов сушки во взвешенном слое, также расчет сушилок на нове математической модели. Приведен анализ методов классификации

материалов как объектов теплотехнологической обработки, выбора способа и типа сушильного аппарата для материалов на основе их свойств. Рассмотрен сравнительный анализ и выбор теплотехнических принципов организации сушки дисперсных материалов в аппаратах взвешенного слоя. Рассмотрена гидродинамика двухфазных'потоков в аппаратах псевдоожи-кенного слоя и методы описания кинетики сушки материалов.

На основе литературного обзора сформулирозаны задачи исследован*

Вторая глава посвящена исследованию диацетатцеллюлозн как объекта теплотехнологической обработки и выбору на ее основе рационального способа и типа .сушильного аппарата по классификаций материалов как объектов сушки. Уточнен'анализ теплотехнических принципов оформления технологического процесса сушки.

Исследованы технологические, физико-химические, теплофизические, термографические, сорбционда-структурные свойства диацетатцеллалозы и форш и виды связи влаги в ней.

Для теоретического обоснования метода интенсификации процесса • сушки были определены механизм связи влаги в .ЦАЦ, который, главным образом, определяет теплоыасаопренос в процессе сутки /рис. I/.

Получены дериватограмыы нагревания диацетатцеллюлозы, по которыз можно обосновать допустимую температуру нагрева-материала. На основе полученных экспериментально изотерм сорбции - десорбции ДАЦ до прессования и после нее произведена классификация материала по коллоидно-физическим свойствам, а также рассчитаны дифференциальные и интеграл: ные функции .распределения.пор по .радиусам /рис, 2/.

По функции распределения пор по радиусам выявлено влияние механического отжима диацетатцеллюлозы на ее структуру. Суммарный ооъем и объем пор по радиусам в диацетатцеллюдозе после откяма сокращается 1,2*1,5 раза, что подтверждается результатами исследования срезов гранул ДАЦ до и после отжима микрофотографическим способом. Обезвоживание на пресс-установке уплотняет пористую структуру гранул, образуя микро- и ультромикропоры, приводит к капсулированию пор, что в целом увеличивает диффуМое сопротивление. Поэтому наиболее рациональной является суша высоковдакной даацетатцеллюлозы, шнуя отжимной пресс. По этим кривым определен "критический" диаметр пор, т.е. диаметр наиболее тонких пор, из которых по технологическим условие процесса необходимо удалить влагу для получения требуемой конечной, влажности.

На основе сорбционных данных расчитаны нраграша для определения анергии связи влаги с диацетатцвллюлозой, удельный объем микро-

пор, удельная поверхность и чистая теплота десорбции моноолоя. По величине максимального гигроскопического влагосодержания ДАД оценен предельный сорбционный объем "по воде".

На основании кочплексного анализа свойств ДАЦ как объекта теплотехнологической обработки, по значению максимального гигроскопического влагосодержания, кинетического показателя Л'?" диацетатцел-люлоза относится к I подгруппе I группы по классификационной таблице проф. Мухидцинова Д.Н., для сушки которых рекомендуется сушильный аппарат псевдоожиженного слоя.

г-ю.м.

Рис. 2

Сорбционно-структурные свойства ДАЦ до и после отжима соответственно изотер™ сорбции /•<- <—о--/> десорбции /-о-г-о—/ йит^гральаге /1,17, дифферанциальные /2,27, кривые распределения пор по радиусам.

Рис. I

Термограмма /I/ и кривая сутки /2/ ДАЦ для определения формы и вида связи влаги: а - осмотическая; б - капиляр-ная влага никропор; в - стыковая влага микропор; г - полимолекулярной .адсорбции; д - ыонилолекулярной адсорбции.

Третья глава посвящена математическому описанию процесса сушки диацетатцеллюлозы в псевдоолитенном слое.

Рассмотрим задачу описания всей кинетики процесса супк;: диацетатцеллюлозы исходя из наличия двух периодов: периода постоянной и падаяцей скорости сушки.

В первой периоде скорость сушки определяется следующий образом:

Дле расчета температуры слоя, пул которой происходит процесс и.прерь'здой сугг/.к, используется уравнение теплового баланса. .

Зная, в какдый могзнт времени значения параметров модели можно из ург^нения /I/ определить текущее значение влагосодержания материала для первого периода по формуле:

/2/

Расчет начинается с начального влагосодержания 110 и ведется до тех пор, пока /I/ ¡=. Цкр с заданной точностью, т.е. пока не начинается второй период сушки, а значения Цкр расчитывается по эмпи рическому уравнению

Тогда критическое время, соответствующее завершению первого периода определяется как

)/н /4/

Во Еторо:,: периоде вся влага сосредоточена внутри частицы и вреул суи;и до конечной требуемой влажн сти зависит от скорости • диффузии влаги из внутренних слоев к поверхности. При всей сложно-с г/ механизма массопередач" можно принять, что она описывается уравнением нестационарной массопроводности /диффузии/.

Распределение влагосодержания внутри частицы считается соответствующим решению задачи массопроводност;: с постоянным значением коэффициента перекоса и с граничным условием третьего рода для' сферических частиц: 11-11* ^ „ ✓ * г1

= Г°). /5/

где . ■ /в/

- корень характеристического уравнения

Уравнение /ь/ дает возможность расчк^ать влагосодеркание материала 11 ♦ ¿лая величину коэффициента диффузии2?г, в любой Момент времени. Величину коэффициента диффузии определяют экспери~ ментально и принимают постоянной для упрощения расчетов, но в свок очередь это влияет на точность расчета времени сушки.

В действительности для очень многих дисперсных материалов, в том числе полимерных, коэффициент диффузии зависит не только 01 температуры воздуха, ко и от влагосодержания материала, т.е. в течении процесса сушки коэффициент диффузии меняется.

В данной работе делается попытка учесть в описании кинетики процесса сушки зависимость коэффициента диффузии от влагосодержа-ния материала и температуры теплоносителя.

Для расчета процесса сушки nщB>¿-*-o°víJiínd>T^nв этом случае дача является внутренней. Гречичное условие третьего рода перехо-т в граничное условие первого рода и уравнение /о/ формально сох-няет свой вид, но критерий В'щ при этом вырождается, т.еу^/г=>Г"-а

¿¿-б/Л*.

При. достаточно больших значениях диффузионного критерия ^рье жно ограничиться первым членом ряда /п. =1/ или приП.-*-о<з, то каж-й последующий член стремится к нулю, и тогда формула /5/ имеет Д: Л-11* _ 6 хр/ «-г )

а0~ Иг ~ 5Гг вхп л ^Г / м

Для определения среднего конечного влагосодержания материала выходе из аппарата псевдоожиженного слоя при непрерывной ее ра-те, кроме знания кинетики процесса сушки необходимо знание и руктуры перемешивания твердой фазы в аппарате.

Если известно изменение влагосодержания материала во времени ¡и заданном температурном режиме ], а также функция распреде-ния частиц высушиваемого вещества по времени сг(т,т), то среднее :агосодержание_на выходе из аппарата определяется из уравнения:

и(тЛ)ст(т,г)с1т /8/

Однако, как было сказано, процесс сушки диацетатцеллюлозы де-1Тся.на два периода, в каждой из которых влагоперенос описывается |рактерной для этого периода математической моделью.

Смена механизмов влагопереноса условно происходит в точке, со-'ветствущей критическому влагосодержанио У.*р, поэтому интеграл в >авнении /8/ должен также разделяться на два периода

(,е (¿.(г 1) ^ - функции распределения частиц по влагосодержанию

в соответствующие периоды сушки.

Теоретические и экспериментальные исследования показали соот-

¡тствие структуры перемешивания твердой фазы в исследуемом аппара-

; ячеечной модели: ,_ <£•п-( / ^ \

>гда расчетное уравнение получается из /9/ при подстановке в него 1/» /5/ и /10/ и интегрирования в определенных пределах. Распишем правые части интеграла

= пи

и. „ ¿г

I г е л м\тп] е •

Из уравнения /II/ видно, что значение интеграла вычисляем точно, а для вычисления интеграла И4 , который учитывает зависимо! ти коэффициента диффузии'и усадки материала, определяемые соответственно уравнениями /12/ и /13/, применяются методы приближённого вычисления, определенных интервалов) например, метод прямоугольник метод Симпсона и др. ^ _ГЛ р2Р. ,Ц - Цл.Ж!

к г и.) /га

Подставив /12/ и /13/ в /7/ имеем

где . Е

Обозначим /14/ через (^¡^Гу. Тогда правую часть интеграла можно заменить на сумму

Г^^То^С- Тс»

Расчет ведется итерационным методом и продолжается до выпо. нения условия ) ЦпЧ - £/ .

Значение граничных точек между участками II # , Икр, Тк/>, а та! же величины кинетических коэффициентов

и усадкаа(ш

определяю1:

ся по уравнениям, полученным обработкой экспериментальных данных.

При описании процесса сушки учитывается коэффициент относител; ной усадки при сушке в зависимости от влагосодержания материала с^ /13/ и коэффициент диффузии в зависимости от влагосодержания матер! ала и температуры теплоносителя $}т(и£) /12/.

С учетом сказанного уравнение /8/ для определения среднего . влагосодержания материала на выходе из аппарата будет иметь вид:

о

Выражение /16/ - это зависимость среднего влагосодержания готового продукта на выходе из аппарата при стационарном непрерывном режиме, с учетом гидродинамической и кинетической моделей, усадки материала и зависимости коэффициентов масооотдачи и диффузии влаги внутри материала в зависимости от его влагосодержания и температур! теплоносителя.

В четвертой главе описаны методики и результаты экспериментальных исследовании гидродинамики и кинетики процесса сушки ди-зцетатцеллголозы, а также коэффициента относительной усадки, массо-этдачи, диффузии влаги в диацетатцеллгалозе при ее сушке и эффективности пылеулавливания во встроенном пылеуловителе.

Экспериментальные исследования проводились на лабораторной установке псевдоожиженного слоя. Гидродинамические исследования вклю-4али определение зависимости- сопротивлении слоя от скорости воздуха, начальной скорости псевдоожижения ДАЦ и гидродинамического КПД .¿поя, а кинетические исследования - влияние скорости и температуры теплоносителя на процесс сушки ДАЦ и сравнительные эксперименты по сушке циацетагцеллюлозы до прессования и после него.

Из сравнительных экспериментов по кинетике сушки ДАЦ видно, •гго при равных условиях сушки у диацетатцеллшозы до пресса, время необходимое для достижения требуемой влажности —1,5 раза меньше, нежели для ДАЦ после пресса /рис. 3/. В первом случае влага удаля-зтся интенсивнее, чем во втором при меньших значениях температуры атериала.Это свидетельствует о том, что'ДАЦ после механического этжима уплотняется структура, капсулируются поры, что затрудняет даграцив влаги "з внутренних ее слоев.

/6

■/2 Ю 8 6 и 2

<5

Рис. 3

..... доотфима: •»—50 "0 а-т°С, Х-Г20°с после отз^има: А-т'с

Д\ 1«\ \

\1\Ч

"та

\ ;

2

-/о

20 30 40

сравнительные кривые сушки и гераограммы дигшетатцеллголозы ;о /о/ и после /ы/ отжима.

Рис. 4

Зависимость коэффициента диффузии ДаД от влагосодержания материала и температуры теплоносителя.

По экспериментальным данным были определены значения коэффициента массоотдччи & и получены расчетные зависимости для их

где: а, =1285; а2 =1842-Ю"5; ¿|=804-120°С; ^=-6,08; ¿=0,309

На основе этих данных построена обобщенная кривая сушки.

Также нами были определены влияние внутреннего влагопереноса в диацетатцеллюлозе до и после отжима и усадки ее при сушке. При экспериментах по определению коэффициента диффузии от влагосодержа ния материала и температуры теплоносителя создавались условия, иск чающие внешнедиффузионное сопротивление.

Из графиков /рис. 4/ видно, что значения коэффициента диффузи для ДАЦ до и после отжима с уменьшением их влагосодержания постоян но увеличивается до влажности 6-8у», это объясняется увеличением доли переносимой влаги в порах в виде пара. При дальнейшем уменыде кии влажности температура материала начинает возрастать, происходи интенсивное испарение влаги в порах и увеличивается скорость перемещения последнего, следстгием чего и является резкое возрастание коэффициента диффузии.

• При равных условиях-у ДАЦ после пресса значения коэффициента диффузии в 2,04-2,2 раза меньше, чему ДАЦ до пресса. Это является следствием уплотнения ее структуры и закупоривания пор, что увеличивает внутридиффузионное сопротивление.

Результаты экспериментов были обобщены и получена зависимость для расчета коэффициента диффузии:

/га/.

где: С.,=1,345'1<ГУ; С^.ООМО-4;' Сэ-100,405

' Также нам была исследована усадка материала в процессе ее сушки и получена зависимое!ь для расчета коэффициента относительно: усадки от влагосодержания

где: К=0,23Ь;=3,2-£0~3м

На основании полученных результатов была разработана и создан! полупромышленная безуносная сушильная установка /рис. .5/. На ней были проведены экспериментальные исследования структуры переменива-ния материала б аппарате, времени ее пребывания, кинетики процесса сушки в непрерывном режиме и эффективности обеспыливания отработан' ного газа.

определенш

/19/

1

.X \ 1 1 1

77Г777Г77

Рис.5. Схема экспериментальной полупромышленной сушильной установки.

70 60 50 40. 30 20 Ю

■0-

Л -4-

У, -Л- с —«

Г* -X- "74

§

т

ли 7Г

НО 30 20 ю

0,8 У 3/

О /0 20 30 40 5О

^ м

ис.6. Кривые сушки и скорости сушки ДА1.Г в полупромышленной установке по длине спирального канала при различных температурах теплоносителя при 1,1м/с и Но=150 мм. Х- 80°С; * - 90 °С; о - 100 °С; А - ПО °С; а - 120 °С;

Установка состоит из сушильной камеры I, вентилятора 2, шибера 3, диафрагмы 4 и калорифера 5. В центральной части тушильной камеры расположен пылеуловитель 6 с тремя тангенциальными патрубками. Цилин дрическая и коническая части сушилки разделены газораспределительной решеткой 7, на которой установлены вертикальные перегородки, образую щие канал в виде Архимедовой спирали 8. Нижняя коническая часть сушильное. установки разделена на вертикальные сектора 9, служащие для равномерного распределения воздуха. Для выравнивания поля скоростей воздуха по сечению аппарата установлена дополнительная решетка 1и.

Структура перемешивания материала и время его пребывания ъ аппа рате исследовались путем снятия "С" - кривых отклика на импульсное возь!ущение на входе в аппарат, по концентрации меченого вещества. По "С кривой были построены "F " кривые отклика, которые являются инте ральными кривыми распределения частиц по времени пребывания С(^) . По результатам "С" кривой засчитаны значения дисперсии, а по ним чис псевдоячеек. Результаты экспериментов показали, что структура переме шивания материала в аппарате близка к ячеечной модели.

Кинетика супки ДАЦ снималась в непрерывном режиме работы по дли не спирального канала /рис. б/, а также проводились сравнительные эксперименты по сушке материала до и после отжима. Результаты этих экспериментов аналогичны результатам сравнительных экспериментов, по лученных на лабораторной установке.

Проведены исследования эффективности улавливания пыли диацетатц люлозы во встроенном пылеуловителе. Фракционная эффективность данног пылеуловителя лежит в пределах фракций пыли ДАЦ размером 15*20 мкм, содержание которых в исходном продукте ничтожно мало, а общая эффективность - 85+891.

Пят, л глава посвящена практическому применению разработанного безуносного сушильного аппарата.

Кронедена проверка адекватности математической модели сушки pea ному процессу в аппарате,

Приведены результаты промышленных испытаний полупромышленной су ног- установки псевдоожижекного слоя на Ферганском И.О. "АЗОТ".

Даны рациональные значения основных режиыно-конструктивных пара метров.сушильной установки и результаты анализа качества готовой п-о дукции в дековой заводской лаборатории, подтверждающие соответствие полученного прс. укта первоцу и высшецу сортам по ТУ-Ь-55-11-88, прнч время растворения сокращается р 2 раза. Сокращекле времени растворен: ДАЦ высушенного предложенным способом является следствием сохранения в ней развитой пористой структуры.

Проведены оценка энергетической эффективности работы сушильной ¿тановки по максимальному тепловому КПД и технико-экономическое равнение предложенной сушилки с базовой, а также оптимизация сушк~-\ путем минимизации приведенных эксплуатационных затрат.

Разработана методика расчета безуносного сушильного аппарата зевдоожиженного слоя для дисперсных материалов и предложены ряд инструкций безуносных сушильных аппаратов.

Экономический эффект от внедрения одной такой сушилки составит злее 2585 тыс.рублей в год.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ . Исследованы свойства ДАЦ как объекта теплогехнологической обработки. Определены основные физико-механические, теплофизигеские характеристики, а также формы и виды связи влаги с материалом. Нр основе этих результатов осуществлен выбор способа и типа сушильного аппарата. . Показгг:т целесообразность V рекомендована новая технологическая линия получения ДАЦ, исключающая процесс предварительного механического обезвоживания. . Разраоотана конструкция безуносного сушльного аппарата псевдооки-женного слоя, совмещающая процесс сушки с эффективным пылеулавливанием.

. Разработана математическая модель процесса сушки в аппарате леев-доожиженного слоя, на основе блочного принципа моделирования, включающая структуру перемешивания материала в аппарате и кинетику процесса сушки, в которой учитывается изменение коэффициента диффузии е зависимости от влагосодержания материала и температуры теплоносителя и усадка материала. . Получены новые экспериментальные данные по гидродинамике и кинетике процесса сушки ДАЦ в лабораторной и полупромышленной установках псевдоожиженного слоя. Получены расчетные зависимости для определения коэффициентов внутренней диффузии, массоотдачи и усадки ДаЦ при ее сушке. Проведена оптимизация режимных параметров процесса сушки с целью минимизации эксплуатационных затрат. . Впервые получены экспериментальные данные, определяющие зависимость коэффициента внутренней диффузии ДАЦ от влагосодержан: ч материала и температуры теплоносителя. Установлено, что у ДАЦ, не прошедшей отжим на пресс-установке коэффициент внутренней диффузии больше в 2,2 раза по сравнению с ДАЦ после отжима. . Установлена адекватность разработанной математической модели сушки до.^персных материалов в псевдоожиженном слое экспериментам, проведенным в лабораторных и полупромышленных условиях

8. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработан инженерный ь.лид расчета безуносного сушильного аппарата псевдоожиженного .-¡лил.

9. Проведены успешные промьплгенные испытания разработанной полупромышленной сушильной установки на Ферганском 11.0. "АЗОТ". Установлено, что у высушенного на данной установке продукта по результатам анализа заводской лаборатории готовой продукции время растворения сокращается в 2 раза и продукт соответствует первоцу и высшему сортам согласно ТУ-6-55-П-88.

IU. На основе проведенных исследований -разработан технический проект на безуносную сушилку псевдоожиженного слоя для сушки ДАЦ производительностью IOUO кг/час по готовому продукту, предназначенного для Ферганского ПО "АЗОТ" и экономический эффект от внедрения одной сушильной установки составит 2585 тыс.руб./год.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шаисламов А.Ш., Бадалов A.A. К вопросу совершенствования аппарато взвешенного слоя. В кн.: Тез. докладов на ШТК "Разработка прогре сивных способов сушки различных материалов и изделий на основе достижений теории теплообмена". Выпуск 3, Черкассы, 1987 г.

2. Шаисламов А.Ш., Юсупов Б.В., Бадалов A.A. Пути интенсификации суш ки диацетатцеллшозы. Там же.

3. Бадалов A.A. Исследование процесса сушки гранулированных ацетатов целлюлозы. В сб.науч.тр. "Оптимизация режимов работы энергетических установок". ТашПИ, Ташкент, 1987 г.

4. Шаисламов А.Ш., Бадалов A.A. Некоторые особенности сушки волокно-образующих полимеров. В кк.: Тез. докладов на FHTK "Эффективность использования ресурсов при совершенствовании управления производс вом, технологическими процессами и оборудованием". Часть 1У,. Ташкент, 1988

5.Мухиддинов Д.Н., Шаисламов A.II1., Бадалов A.A. Исследование процес са сушки дисперсных материалов в кипящем слое. В кн.: Дни науки ТашПИ. НТиТК профессоров, преподавателей, аспирантов и научных сотрудников ТашПИ, Ташкент, 1939 г.

Ь. Шаисламов А.Ш., Бадалоз A.A., Хуррамов А.Х. Результаты промышленных испытаний сушилки для диацетатцеллшозы /ДАЦ/. В кн.: Тезисы докладов RiTK "Совершенствование управления производством, технологическими процессами и оборудованием в региональных межотраслевых комплексах. Часть П, Ташкент,- 1989 г.

Бадалов A.A., Хуррамов А.Х.. Д-кураев М. К вопросу удаления жидкости из'дисперсных полимерных материалов в производстве химических волокон. В'кн.: Энергетика, электротехника, вычислительная техника АСУ ТашПИ, Ташкент, 1989 г. .. I. Мухидцинов Д.Н., Шаисламов А.Ш., Юсупов Б.В., Бадалоэ A.A. Янтен-. сификация сушки гранулированного длацетата целлюлозы. В кн.: Тезисы докладов ВСНТК "Создание и внедрение современных аппаратов с активными гидродинамическими режимами для текстильной промышленности и производства химических волокон" Секция Л, ЦВИИТЭИлег-пром, Москва, 1989 г.

Мухидцинов Д.Н., Шаисламов А.Ш., Юсупов Б.В., Бадалов A.A., Алимов Х.А., К вопросу промышленных испытаний сушилки с целью совершенствования Теплотехнологии. В кн.: Тезисы докладов ГНТК "Проблема з'хректирчого использования электрической и тепловой энергии в машиностроении Узбекистана" Секция Я,' Ташкент, 1989 г. Мухидцинов Д.Н., Шаисламов А.Ш., Бадалов A.A. Сушка гранулированного диацетата целлюлозы /ДАЦ/ в псевдоожиженном слое". В сб.науч. тр. ТашПИ. "Проблемы энергосбережения, в теплотехнических процессах" Ташкент, 1990 г.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .

U - влажность, влагосодержание; Т - время, "Г - среднее время пр--ывания; J\f - скорость сушки; jÖ — коэффициент мас$этдачи; ссг -лагосодеряание воздуха; t - температура; (2 , S - коэффициенты; ; - распределение вещества; ftn. - корень транцендс-нткого уравнения; \ - радиус,частицы; d&~ диаметр частиц;' К - коэффициент; - коэф-ициеит диффузии; В/ = - критерий Био массообиенный; -

иффузионный критерий Фурье; индексы: ö - начальное, к - кокеч-ое, кр - критическое, * - равнЬвесное, г - граничное, газ; воздуха; э - эквивалентный; ж - жидкость. ■

<-.18 - .

КИСКАЧ1 И Л 3 М У Н. .

Бадесов Абдуыааик Абдуыуманович,

Мев*уы кейяаш «атаеыли ве учма 4Укотаавшв бувмаган куратат шпаргтананг ашвеми в а тадкакоти

Утбу двсоертация донадор попаыер моддадарна куратвт учун мев*у К8йнаш кетламди аппаратна ашпаб чвяшага ва унанг тадквдотЕга батат аангея.

Яуритаы нурв®есЕн;:кг тури куритвш объекта сафатада опаяген да ацетатцелпюаозаяанг хосоааврана ургават нвтагаазра ва уяарнанг тадл асооаде танлантан.

Диацететцедшшоаа (ДАЦ) миооавда нем лиги юкора буяген донадор поаныер модцеаарка мав*ум кайзаш аппаратида куритвш жареёнанвнг мат ыатик баёни берилган буааб, унда ыасоаалмешанува ва ачка даффу?йя к эффацаектперанинг *шде каравши курсаткнчанавг узгарашаара модцанан немлкгЕга ва восиивд тешувча мухнтнанг хароратвга хевда шпаратда варрааарнанг узаро ераяшит туряга бордекдаги внобатга оаанган.-

Иш холатвнавг аареметрлера, ачка.даффузая коэффициента, карата даражаоа ва чанг ушдегич оамерадорлагана хаообга ояг$н зсонда указа • ган ДАЦее цуратит гэдроданшзкаси ва канетвнаоинанг *евд8 еипаретда каттек зеррааернЕнг ysapo apaasmam тури тадцпкотяерананг нетакедар кеатирЕлгея.

Д/Цнв пармасшон преоода мвганак оувлизаантвраашанг модда ички т;-8иааюига .таьоарй очвб берадган, бунда зарреяар жапопешаб, упераан даффуааон кароияаги ошади. Шуи ант учун ДАЦна механик оувсйзлантарыв дав курetее макседгв ыузофичпага тажрабеда асбогяанган.

Peel курвш жераёнаге Математик хвсоб ыодепана мутаносабаагина тараш, куратгачна кентаралгая серф-у.аракатаар буйача оптиладяеш, ку гачнанг знергет^ошарадорлагв, такаиф атпвган ва базева! куратгач на технак-интасодий жвдатдая бахоса, тайёр мвдсуиот оафатави анаааз наиижааара давда мкссаашешанат за ачкв даффузая ковффацвентаеран зарранвнг карашат даракаоина аницвовча тенгдамекар кеатврапган.

Бу натажалар ДАЦга ухшаш ыоддааарки цуритащда косаклак ва модд машув жереёняарана зсиооблавда цупаш иумкан.

Одинган меьауиотлер аоосвда цураташ ьпперетв авваб чакииган ва Фаргоне "АЗОТ" НТБоида саяовдан ыувай>ацвятйв утгаа.

ИлмеГ. ва еыамй нотажаазр донадор моддадарна куратвт учун нав* кайнма кЕтешла учив 1Укотиешпи бушаген оаяоат куралмаоЕна войвдаа фоСдаленвпгав.

Бвргане шундай курвтив курашеовЕВ ишлеб чакеравга zopa£ кааат faaxra 2585 ипяг сум вдтйсодеё оекера бера оладе.

■ ■'. ii j z u i: j, '•''.•

m.v.iLi iiivjmavsioi; a/ iu.>.si&o

, ^Pl'Al^'jrj '.'I'iM IXIIIPG L.iXiH

She disserts ticn -is devoted to the J.ev el orient end investi colon of apparatus of boiling layer for Crying of dispersed polyeric materials.

Investigation results of properties of Aiacctatcellulosa > d,iC) s object for. drying, and on it basis the type o.. a?~t-e zsiuc v;za hosen. ■ • .

i.uthc.uaticcl dc&c.'iption of drying process for hi.^-.h. huvfidity ranular lihe polymer nt. ierials in the boiling layer .apparatus i3 iven tahinn iato consideration chancer of the coefficient iof in-er diffusion due to hunid contents oi the material and the heat arrier tenperatiu'c, shrinhs^c, and ni::i:ir, structure of pcrtiolcs 11 the apparatus.

Hydrod; iia.uiQ investigotioa reeulte, stvuetur-- s if fim rjinin,^ hase in t _e apparatus, kinctios of process of drying j.\C doyc".i-HC on parameters ccnditione, inner diffusion coefficient, shrinh-^e and the e i fectivenecs of bitilt in duster ere riven.

2he influence of nochcniccl dehydrate in au; c-r press on its rmer structure is reve.-l^d ±r\ vdiich condensavins of the granular txuetusee trhec place, creating >.iicro- and ulti'fnic^oporee ir.~ ressin;; diffusion resistance.

ka expondency of uryinj J.'.C without preliminary :r.eclianical ring.cut is proved.

"hese calculated dependences for defining :xas cfficicnce coef-ioientc;,inner diffusion ona shrinho^e are allowed to be used for alonloting heat jicso exchange process of sinilrir nc. teria? >.

She results of• variiyinp, of adequately r.iathe.:;aticol model to he'real; process - end optimisation .of the dryer according to the bovenentioncd expenditures; estimation of power, technical ?nd conomical effoctiveneac of ;he Given dryer.

Scientific and practical results vfc—e used in dcci.-.ains induct-ial unvested apparatus of b,;ilinr.; layer for drying dispersion '-is-erials.

Economic effect of inciu c: t in/j oi' such one diyer will be 25 3 5 oubl-'S per year.