|
135 ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ ВИХРЕВОЙ КАМЕРЕ 4.1. Постановка задачи Интенсификация процессов сушки является основой совершенствования сушильной техники и технологии. Известно, что применение закручивающих устройств обеспечивает увеличение коэффициентов тепло-массообмена связанного с повышением относительной скорости движения фаз в закрученном потоке в 3-4 раза по сравнению с прямолинейными потоками. Кроме того, опираясь на множество предшествующих работ, можно заявить, что будущее сушильного направления безусловно связано с объемными механизмами энерговыделения, базирующимися на использовании в качестве энергоносителя электромагнитных волн СВЧ-диапазона, либо, применительно, в первую очередь, к высокопроизводительному сушильному оборудованию, на комбинации конвективного теплового и микроволнового электромагнитного энергетических потоков. 1 вентилятор, 2теплообменник, 3трубопровод для воздуха, 4регулировочный питатель, 5смеситель, 6канал, 7вертикальная вихревая камера, 8выходной патрубок, 9СВЧ-излучатель, 10внутренняя обечайка, образованная локальными ускорителями потока |
42 Эти режимы весьма успешно реализуются в аппаратах с закрученными потоками теплоносителя, что обеспечивает во многих случаях более высокие технико-экономические показатели, приводит к экономному энергопотреблению, эффективному улавливанию продуктов уноса, получению продукта высокого качества, безопасности и технологичности процесса [6, 7, 8, 19, 69, 70, 89]. При движении дисперсного материала в аппаратах с закрученными потоками происходит непрерывное взаимодействие частиц друг с другом и со стенкой сушилки, что приводит к увеличению относительной скорости движения взаимодействующих фаз, времени пребывания материала в аппарате, повышению концентрации твердой фазы [19, 30, 31,92, 102]. Применение закручивающих устройств обеспечивает увеличение коэффициентов тепло и массообмена, связанное с повышением относительной скорости движения фаз в закрученном поз оке в 3...4 раза по сравнению с прямолинейными потоками [6, 8, 19, 31, 32,64, 69, 70, 89, 93, 97]. Это создаст благоприятные условия для интенсификации тепло и массообмена и повышению эффективности процесса сушки. Рассмотрев основные возможности совершенствования процесса сушки дисперсных продуктов, можно сделать вывод о том, что наилучшим образом осуществить интенсификацию технологического процесса сушки с одновременным снижением затрат энергии на него, обеспечить высокое качество готового продукта и требуемую остаточную влажность возможно сочетанием конструктивных мер, направленных на создание активного гидродинамического режима в сушильной камере, наиболее эффективно реализуемого в аппаратах с закрученными потоками теплоносителя и дисперсного материала, и совершенствования технологии сушки применением современных высокотехнологичных ис точников СВЧ энергии. ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ СЕМЯН РАПСА В СВЧ АППАРАТЕ С ЗАКРУЧЕННЫМ ПОТОКОМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ 4.1. Постановка задачи Интенсификация процессов сушки является основой совершенствования сушильной техники и технологии. Известно, что необходимыми и достаточными условиями такой интенсификации является, во-первых, создание в аппарате гидродинамических условий, близких к режиму идеального перемешивания как по дисперсной, так и по дисперсионной фазам, во-вторых, распределение по объему дисперсного капиллярно-пористого элемента энергоподвода для однонаправленного структурирования градиентов переноса массы влаги и температуры к поверхности. Вышеназванным условиям в полной мере удовлетворяет комбинированный процесс сушки с закрученным потоком теплоносителя и СВЧ — энергоподводом. Для этого рассмотрим схематическое представление сушильной системы семян рапса (рис. 4.1). 153 Рис. 4.1. Схема сушильной установки |