Римар Тетяна Іванівна. Сушіння глини у нерухомому шарі

brief description

Римар Тетяна Іванівна. Сушіння глини у нерухомому шарі : Дис... канд. наук: 05.17.08 2008

Римар Тетяна Іванівна. Сушіння глини у нерухомому шарі. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 процеси й обладнання хімічної технології. Національний університет „Львівська політехніка”, Львів 2008.
Дисертаційна робота присвячена дослідженню процесу сушіння глини методом фільтрації теплоносія крізь шар висушуваного матеріалу. В роботі подано методику проведення експериментальних досліджень гідродинаміки та кінетики сушіння, схеми експериментальних установок, представлено отримані результати досліджень та розрахункові залежності для прогнозування гідродинаміки та кінетики сушіння у першому та другому періодах. Наведено розрахунок ефективності сушіння глини у нерухомому шарі.
Визначено коефіцієнти масовіддачі та розроблені критеріальні рівняння для їх розрахунку.
Проаналізовано отримані результати сушіння досліджуваними методами і технологічні параметри процесу, які забезпечують найменші загальні затрати на процес зневоднення досліджуваного матеріалу. Обґрунтовано переваги сушіння глини методом фільтрації теплоносія крізь шар матеріалу порівняно з іншими дослідженими методами, подано методику розрахунку конструктивних параметрів сушильного апарату і його схему.

Сушіння дисперсних матеріалів (глини) у нерухомому шарі довело перспективність досліджуваного методу, внаслідок зростання швидкості обтікання частинок дисперсного матеріалу, збільшення інтенсивності процесу зневоднення, зменшення питомих енергозатрат, а також зменшення антропогенного впливу на довкілля.
Отримано розрахункові залежності гідравлічного опору монодисперсного шару сухого матеріалу. Уточнено розрахункову залежність для коефіцієнта опору від режиму руху теплоносія. Гідродинаміка вологого шару характеризується незначною зміною гідравлічного опору та швидкості руху теплоносія крізь його шар внаслідок явища сідання матеріалу під час сушіння у нерухомому шарі.
Вивчення кінетики сушіння глини у нерухомому шарі показало, що тривалість першого періоду є значно меншою ніж другого, однак за цей час видаляється ~ 50 % вологи. Коефіцієнт використання теплової енергії на сушіння у нерухомому шарі становить= 0,63 0,75.
За отриманими розрахунковими залежностями визначено кінетичні коефіцієнтиак: для кускової полідисперсної глиниак=20,5; та глини, сформованої у вигляді частинок циліндричної формиак=23,45. Розраховано коефіцієнт масовіддачі для досліджуваного діапазону параметрів процесу, що знаходиться в межах (0,66 2,15) для кускової полідисперсної глини і (0,76 2,46) для глини, сформованої у вигляді частинок циліндричної форми розміром (dh= 0,006 0,01 м), розроблено критеріальні рівняння для їх розрахунку. Уточнено емпіричні залежності для визначення тривалості сушіння та зміни вологості досліджуваного матеріалу у першому періоді залежно від параметрів процесу.
Визначено відносний коефіцієнт сушіннядля другого періоду сушіння, значення якого залежить від фракційного складу матеріалу і становить= 0,105 % для кускової полідисперсної глини та= 0,146 % для глини, сформованої у вигляді частинок циліндричної форми.
Розраховано питомі енергозатрати на сушіння. Встановлено, що використання запропонованого методу сушіння кускової полідисперсної глини у нерухомому шарі призводить до зменшення енергетичних затрат в 1,46 2,6 раза порівняно із конвективним методом, тривалість сушіння скорочується удвічі. У разі сушіння глини, сформованої у вигляді частинок циліндричної форми питомі затрати теплоти зменшуються в 1,46 1,53 раза порівняно із сушінням кускової полідисперсної глини, тривалість сушіння зменшується у 1,43 раза.
Запропоновано метод сушіння дисперсних матеріалів у нерухомому шарі, на який одержано деклараційний патент України на корисну модель № 20931 u.
Запропоновано конструкцію установки безперервної дії для здійснення сушіння глини у нерухомому шарі та методику її розрахунку. Результати роботи передані для впровадження на ЗАТ „Львівський керамічний завод”, м. Львів.