Инженерная методика расчета гранулятора с псевдо-ожиженным слоем

Целью расчета является определение габаритов гранулятора (диаметр, высота) при заданной производительности по готовому продукту G , т/ч и следующих технологических характеристиках процесса : расход гранул мочевины G_р , т/ч; размер частиц мочевины d_р , мм; влагосодержание пульпы W_р, кг/кг; влагосодержание продукта W_пр, кг/кг; влагосодержание атмосферного воздуха X₁ , г/(кг с.в.); Температура псевдоожиженного слоя ⁰С; температура пульпы t_п , С; относительная влажность отработанного сушильного агента , j ₂ %; теплоемкость продукта c_п, Дж/(кг К); удельная теплота растворения q, Дж/кг; плотность, кг/м : материала ядра r _я , оболочки r _об , насыпная продукта r _н ; коэффициент температуропроводности пульпы a , м /ч.

Влагосодержание отработанного сушильного агента определяем по t_сп и j из I–X диаграммы. Расход сушильного агента

, (8.47)

Тепловой баланс. Приход тепла, Дж/ч с ожижающим агентом

, (8.48)

где t_са температура сушильного агента:

с пульпой

, (8.49)

с гранулами мочевины

, (8.50)

с теплотой растворения

, (8.51)

с отработанным сушильным агентом

, (8.52)

с продуктом

, (8.53)

Температуру сушильного агента находим из теплового баланса.

Коэффициент гранулообразования равен

, (8.54)

Гранулометрический состав продукта

, (8.55)

Скорость начала псевдоожижения гранул находим из выражения:

, (8.56)

Рабочая скорость сушильного агента. Площадь газораспределительной решетки:

, (8.57)

Среднее время пребывания в псевдоожижвнном слое определяем из уравнения кинетики сушки:

, (8.58)

Масса псевдоожиженного слоя:

, (8.59)

Высота неподвижного слоя:

, (8.60)

Высота рабочей части аппарата:

, (8.61)

Скорость вылета частиц из слоя:

, (8.62)

Минимальная высота сепарационной зоны:

. (8.63)

Пульпу можно подавать в различные зоны аппарата. При подаче пульпы на слой сверху распылитель рассчитывают по методикам, применимым для обычных форсунок. При подаче пульпы в псевдоожиженный слой при расчете размеров аппарата необходимо учитывать размеры газожидкостного факела.