ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ КАМЕРЕ СО ВСТРЕЧНЫМИ ПОТОКАМИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Обсуждаются результаты исследования термогидродинамических процессов в распылительной камере с прямоточным движением газа и встречными потоками. Верхнее устройство газораспределения в распылительной камере выполнено в виде системы решеток, а нижнее представляет собой патрубок с завихрителем, направленным вверх. В камере реализовано встречное взаимодействие потоков, причем нижний поток вводится в виде закрученной струи. Приведены результаты экспериментальных исследований осевой составляющей скорости газа, распределения температуры и коэффициента теплоотдачи в различных сечениях камеры. Коэффициент теплоотдачи определялся методом регулярного режима. Измерения проводились шарообразными датчиками из материалов с высокой теплопроводностью (меди, латуни) с зачеканенной по центру термопарой. Установлено, что верхняя система газораспределения в виде двух решеток (при отсутствии нижнего дополнительного ввода газа) позволяет достигнуть осесимметричного распределения коэффициента теплоотдачи, а следовательно, и газораспределения в распылительной камере. Для исследованного устройства наличие отверстия (сопла) около форсунки приводит к несимметричности профиля, неравномерности газораспределения и образованию малоактивных зон. Значения коэффициента теплоотдачи в центральной зоне камеры значительно выше, чем в периферийной зоне, что обусловлено струйным течением газа. При этом с удалением от перекрытия интенсивность теплообмена в центральной области камеры существенно снижается. Показано, что дополнительный нижний ввод теплоносителя и создание режима встречных потоков приводит к значительному увеличению в 1,5−2 раза коэффициента теплоотдачи в центральной приосевой зоне и нижней части камеры и свидетельствует об активизации гидродинамического режима и интенсификации тепломассообмена. Это способствует более эффективному использованию объема камеры и повышению ее влагонапряженности.

1. Акулич, П. В. Расчеты сушильных и теплообменных установок / П. В. Акулич. – Минск: Беларус. навука, 2010. − 443 c.

2. Акулич, П. В. Термогидродинамические процессы в технике сушки / П. В. Акулич. − Минск: Ин-т тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова Нац. акад. наук Беларуси, 2002. − 268 с.

3. Kudra, T. Advanced Drying Technologies / Т. Kudra, A. S. Mujumdar. − New York: Marcel Dekker Inc., 2002. − 459 p.

4. Акулич, П. В. Моделирование и экспериментальное исследование термогидродинамических процессов распылительной сушки / П. В. Акулич, В. Л. Драгун, А. В. Акулич // Труды третьей междунар. науч.-практ. конф. «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов) СЭТТ−2008», 16−20 сент. 2008 г. − М., 2008. − Т. 1. − С. 124−129.

5. Handbook of Industrial Drying / ed. Arun S. Mujumdar. − 4nd ed. – New York: CRC Press, 2014. − 1348 p.

6. Долинский, А. А. Распылительная сушка : в 2 т. / А. А. Долинский, К. Д. Малецкая. – Киев: Академпериодика, 2011. − Т. 1: Теплофизические основы. Методы интенсификации и энергосбережения. – 376 с.

7. Долинский, А. А. Распылительная сушка : в 2 т. / А. А. Долинский, К. Д. Малецкая. – Киев: Академпериодика, 2015. – Т. 2: Теплотехнологии и оборудование для получения порошковых материалов. − 390 с.

8. Рудобашта, С. П. Новые российские исследования в области сушки и термовлажностных процессов / С. П. Рудобашта // Труды третьей междунар. науч.-практ. конф. «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов) СЭТТ−2008», 16−20 сент. 2008 г. − М., 2008. − Т. 1. − С. 4−15.

9. Kuts, P. S. Enhancement of spray drying of thermosensitive materials / P. S. Kuts, V. K. Samsonyuk // Drying Technology. − 1989. − Vol. 1, N 7. − P. 35–45.

10. Тутова, Э. Г. Сушка продуктов микробиологического производства / Э. Г. Тутова, П. С. Куц. − М.: Агропромиздат, 1987. − 303 с.

11. Термогидродинамические процессы и технологии получения мелкодисперсных материалов методом распыления / П. В. Акулич [и др.] // XV Минский международный форум по тепло- и массообмену, 23–26 мая 2016 г.: тез. докл. и сообщ. – Минск: Ин-т тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова Нац. акад. наук Беларуси, 2016. − Т. 3. − С. 87–90.

12. Исаченко, В. П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. − М.: Энергоатомиздат, 1981. − 416 с.

13. Model of Heat and Mass Transfer in an Industrial Counter-Current Spray-Drying Tower / P. Wawrzyniak [et al.] // Drying Technology. − 2012. – Vol. 30, iss. 11−12. − P. 1274−1282.