Свойства воздуха на выходе из сушилки

Плотность воздуха на выходе из сушилки:

r_t = 1,293×273/(273 + 90) = 0,97 кг/м³.

Вязкость воздуха при 90 °С:

=

= 17,3×10^-6×(273 + 124)(363/273)^3/2/(363+124) = 21,6×10^-6 Па×с,

где m₀ = 17,3×10^-6 Па×с – вязкость воздуха при 0° С [1c. 513],

C = 124 – вспомогательный коэффициент.

Кинематическая вязкость воздуха:

n_t = m_t/r_t = 21,6×10^-6 /0,97 = 22,3×10^-6 м²/с.

 

Рабочая скорость воздуха

Критерий Архимеда:

=

= 9,8×0,0030³/(22,3×10^-6)²×(1770-0,97)/0,97 = 970916,

где r_М = 1770 кг/м³ – плотность материала [1c. 511].

 

Критерий Рейнольдса для рабочего режима:

=

= 970916×0,60^4,75/[18+0,61×(970916×0,60^4,75)^1/2] = 436,2,

где e = 0,60 – порозность кипящего слоя.

 

Рабочая скорость воздуха:

v_р = Re_рn_t/d_t = 436,2×22,3×10^-6/0,0030 = 3,24 м/с.

 

Диаметр аппарата у газораспределительной решетки.

Площадь газораспределительной решетки:

S_р = L(1+x₂)/(r_tV_р) = 9,51×(1+0,021)/(0,97×3,24) = 3,090 м².

Диаметр аппарата:

= (3,090/0,785)^1/2 = 1,984 м

принимаем диаметр аппарата 2,0 м.

 

Высота кипящего слоя

Критерий Прандтля:

Pr = cm_t/l_t = 1000×21.6×10^-6/0,035 = 0,62,

где l_t = 0,035 Вт/(м×К) – теплопроводность воздуха [1c. 530].

 

Критерий Нуссельта:

Nu = 0,4(Re_р/e)^0,67Pr^0,33 = 0,4×(436,2/0,60)^0,67×0,62^0,33 = 28,2.

 

Коэффициент теплообмена:

a = Nul_t/d = 28,2×0,035/0,0030 = 329 Вт/(м×К)

 

Число единиц переноса:

= ln[(150 – 85)/(90 – 85)] = 2,56.

 

Объем кипящего слоя:

V_сл = Lc_Вm₀/[aS_уд(1 – e)],

где S_уд = 6/d = 6/0,0030 = 2000 м^-1 – удельная поверхность.

V_сл = 9,51×1000×2,56/(329×2000×(1 – 0,60)] = 0,092 м³.

 

Высота слоя:

Н_сл = V_сл/S_p = 0,092/3,090 = 0,030 м

По практическим данным обычно принимают высоту слоя

Н_сл = 80d₀ = 80×5,0 = 400 мм [2c. 171],

где d₀ = 5,0 мм – диаметр отверстий.

Общая высота аппарата Н = 5Н_сл = 5×400 = 2000 мм.