Реферат: Сушіння глини у нерухомому шарі

Умовні позначення : – коефіцієнт дифузії, м² /с; F – площа поперечного перерізу контейнера, м² ; Н – висота шару матеріалу, м; П – барометричний тиск, Па; N – швидкість сушіння у першому періоді, %/с; – коефіцієнт сушіння, 1/с; – дифузійний критерій Нуссельта; Р _S – парціальний тиск насиченої пари, Па; – дифузійний критерій Прандтля; – критерій подібності Рейнольдса; Q – біжуче значення затрат теплоносія на сушіння, кДж/кг;S – загальна зовнішня поверхня частин матеріалу, м² ; W₀ , W, W _кр , W _р – початкова, біжуча, критична, рівноважна вологості матеріалу, %; а _к – кінетичний коефіцієнт, 1/м; d _e – еквівалентний діаметр каналу, м; d, h – геометричні розміри частинки, м; – коефіцієнт пропорційності, 1/с; b– коефіцієнт масовіддачі, м/с; b¢ – модифікований коефіцієнт масовіддачі, ; л – коефіцієнт опору; – динамічний коефіцієнт в’язкості теплоносія, Па · с; – густина газового потоку, кг/м³ ; ф, ф _кр , ф _к – біжучий,критичний, кінцевий тривалості сушіння, с; j – відносна вологість повітря; – відносний коефіцієнт сушіння, %; , – фіктивна швидкість руху теплоносія крізь шар сухого та вологого матеріалу, м/с; ДС _сух , ДС _в – перепад тисків в шарі сухого та вологого матеріалу, Па; – зміна відносної вологості повітря в шарі матеріалу висотою Н , 1/м; – зміна вологості матеріалу у часі (швидкість сушіння), %/с.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. За отриманими розрахунковими залежностями визначено кінетичні коефіцієнти а _к : для кускової полідисперсної глини а _к = 20,5 ; та глини, сформованої у вигляді частинок циліндричної форми а _к = 23,45 . Розраховано коефіцієнт масовіддачі для досліджуваного діапазону параметрів процесу, що знаходиться в межах (0,66 ч 2,15 ) для кускової полідисперсної глини і (0,76 ч 2,46 ) для глини, сформованої у вигляді частинок циліндричної форми розміром
(d ´h = 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.

5. Визначено відносний коефіцієнт сушіння для 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.

6. 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.

7. Запропоновано метод сушіння дисперсних матеріалів у нерухомому шарі, на який одержано деклараційний патент України на корисну модель № 20931 u.

8. 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.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ВИКЛАДЕНИЙ У НАСТУПНИХ ПУБЛІКАЦІЯХ

1) Ханик Я.М., Римар Т.І. Сушіння виробів із капілярно-пористих колоїдних матеріалів (глини) під надлишковим тиском //Український державний лісотехнічний університет. Науковий вісник. – Львів: 2004, Вип. 14.4. – С. 310 – 312.

Особистий внесок здобувача: літературний огляд, виконання експериментальних досліджень, побудова кінетичних кривих сушіння досліджуваних матеріалів, підготовка матеріалів до друку.

2) Ханик Я.М., Римар Т.І., Креховецький О.М. Кінетика сушіння дрібнокускової глини комбінованим методом //Вісник НУ “Львівська політехніка” “Хімія, технологія речовин та їх застосування”. – Львів: 2005, №536, – С. 222 – 225.

Особистий внесок здобувача: розробка методики та виконання експериментальних досліджень, узагальнення та підготовка матеріалів до друку.

3) Ханик Я.М., Римар Т.І., Креховецький О.М. Сушіння глини у щільному шарі конвективним та радіаційним методами //Вісник НУ „Львівська політехніка” „Хімія, технологія речовин та їх застосування. Теорія і практика”. – Львів: 2006. № 553 – С. 210 – 213.

Особистий внесок здобувача: аналіз літературних джерел, розробка методик та виконання експериментальних досліджень, побудова графічного матеріалу та узагальнення результатів, підготовка матеріалів до друку.

4) Ханик Я.М., Римар Т.І., Креховецький О.М. Гідродинаміка і кінетика процесу сушіння глини в щільному шарі під час ІЧ нагрівання //НЛТУ Науковий вісник. Збірник науково-технічних праць. – Львів: 2006. Вип. 16.5. – С. 74 – 78.

Особистий внесок здобувача: літературний огляд, виконання та узагальнення результатів гідродинаміки та кінетики сушіння глини у щільному шарі, підготовка матеріалів до друку.

5) Римар Т.І., Ханик Я.М., Гузьова І.О. Масообмін під час сушіння капілярно-пористих колоїдних матеріалів у нерухомому шарі //ОНАХТ. Наукові праці. Вип. № 30. – Одеса: 2007. – С. 17 – 23.

Особистий внесок здобувача: літературний огляд, виконання експериментальних досліджень кінетики сушіння глини у нерухомому шарі та їх узагальнення, розробка критеріальних залежностей, підготовка матеріалів до друку.

6) Ханик Я.М., Римар Т.І., Ковальчук О.В. Особливості сушіння колоїдних капілярно-пористих матеріалів у щільному шарі //Вісник КДПУ Вип. 1/2007(42) Ч. 1, Кременчук: 2007. – С. 145 – 148.

Особистий внесок здобувача: літературний огляд, узагальнення експериментальних досліджень, розрахунок питомих енергетичних затрат, підготовка матеріалу до друку.

7) Ханик Я.М., Римар Т.І., Гузьова І.О. Особливості гідродинаміки під час руху теплоносія крізь шар сухого дисперсного матеріалу //НЛТУ Науковий вісник. Збірник науково-технічних праць. – Львів: 2007. – Вип. 17.8. – С. 116 – 121.

Особистий внесок здобувача: аналіз літературних джерел, виконання та узагальнення результатів досліджень гідродинаміки монодисперсних шарів сухої глини, сформованої у вигляді частинок циліндричної форми, що мають різний діаметр, підготовка матеріалу до друку.

8) Ханик Я.М., Римар Т.І., Креховецький О.М. Сушіння глини у щільному шарі //Одеська національна академія харчових технологій. Наукові праці. – Одеса: 2006, Вип. № 28. – Т. 2. – С. 41.

Особистий внесок здобувача: літературний огляд, аналіз економічного і екологічного ефектів від застосування сушіння у щільному шарі кускової полідисперсної глини, підготовка матеріалів до друку.

9) Спосіб сушіння сипких газопроникних матеріалів у щільному шарі. Патент на корисну модель № 20931u. МПК F26 B3/06; 3/30 //Ханик Я.М., Римар Т.І., Креховецький О.М. – № u200609716; заявлено 11.09.2006 р.; опубліковано 15.02.2007 р.; Бюл. № 2/2007.

Особистий внесок здобувача: участь у патентному пошуці, визначення умов процесу сушіння, підготовка матеріалу до винаходу.