分级器直径对旋转闪蒸干燥机性能影响的研究(二)

  2.颗粒的受力分析设颗粒形状为球形，由于干燥机是处于微负压状态下，其中气体的密度ρ变化范围不大，假定为某一常数。单颗粒在干燥机破碎流化段的受力∑F。∑F=mg+m·v²/r+F_d+f₁+f₂+f₃(1)式中：m——颗粒质量g——重力加速度；v²/r——离心加速度；F_d——颗粒受到流体的曳力；f₁——颗粒在流体中受到的浮力；f₂——颗粒间相互作用力；f₃——叶片对颗粒的作用力。由于颗粒在流体中到多种力的作用，其中，重力、浮力对颗粒的径向运动影响不大，并假设颗粒间相互无影响，则颗粒间作用力可以不考虑，同时叶片对颗粒无径向作用力，则颗粒在径向受到的力可简化为：∑F=F_d+m·v²/r(2)即单颗在干燥机破碎流化段及干燥段的径向运动主要受到流体的曳力以及惯性离心力的作用，从颗粒的力学平衡状态分析，在理想的力学平衡下，能够确定颗粒的径向运动。若颗粒受到的离心力大于曳力，颗粒向外筒壁运动，若曳力大于离心力，颗粒向中心区移动。通过分级器进入回收段。通过理想的力平衡，可以确定颗粒合格品范围中zui大颗粒直径d，在干燥段径向处于受力平衡状态。∑F=0即F_d=mv²/r  (3)式中：F_d——颗粒受到径向曳力分量。三、分级器直径的计算根据上述单颗粒的力学平衡分析，设v_p是气体与静止颗粒的zui大径向速度差，假设此相对速度等于流场中气流的径向速度，近似计算。v_p=Q/S₁  (4)式中：Q——流量；S₁——环隙面积。设v为颗粒的切向速度，假定气体的切向速度为v_g，近似计算：v=v_g=Q/S₂(5)式中：S₂——集风室截面积。设R为颗粒旋转半径，颗粒的质量mm=(ρ_s·πd³₂)/6(6)式中：d_s——颗粒直径；ρ_s——颗粒密度。F_d=π·C_d·d³_s/4·ρ·v²_ρ/2=π·C_d·d³_s·v²_ρ/8 (7)式中：ρ——气体密度；C_d——曳力系数。则(3)式：(πρ_sd³_s)/6·v²_g/R=k·(π·C_d·d³_s·v²_ρ)/8式中：k——颗粒形状因子。则：R=(4·ρ_s·d_s·v²_g)/(3·k·ρ·C_d·v²_ρ)  (8)四、结论根据不同的物料特性，通过理论计算确定分级器直径，可以避免调试过程中的不必要拆装，同时，zui大限度地发挥干燥机的潜在能力，使其处于*的操作状态下，避免能源的浪费，这对干燥机的设计和实际调试可提供理论指导。