1.6 Модели для коэффициента тепловой передачи.

который определяется как скорость, с которой тепло передается в единице объема барабана при единице разницы температур, (разница температур является в данном случае движущей силой).

Q = UvVvATlm , (1.6)

где Q - скорость передачи тепла от сушащего газ к твердым частицам, Вт;

Vv - объем барабана, м3;

ЛTfm - логарифмическое значение разницы температур между

сушащим воздухом и твердыми частицами на входе и выходе барабана, К.

Объемный коэффициент тепловой передачи содержит коэффициент тепловой передачи, основанный на эффективной площади контакта между сушащим газом и твердыми частицами и отношение этой площади к объему барабана. Это уменьшает необходимость специально отмечать, где происходит наибольшая тепловая передача, т. е. внутри материала, в воздухе, на лопатках или на дне барабана.

Было проведено достаточно большое количество экспериментальных исследований с тем, чтобы усовершенствовать соотношения для объемного

коэффициента тепловой передачи. Соотношения, полученные в ходе этих исследований, все еще широко используются.

Как утверждает МакКормик [2 9] большинство отношений, выражающих рассматриваемый коэффициент, может быть сведено к формуле:

Uv=^Gn, (1.7)

где G - скорость массы сушащего воздуха, кг/ч*м2; D - внутренний диаметр барабана, м;

кип- эмпирические константы. Значение п зависит от свойств твердых частиц, геометрии лопаток, скорости вращения и временной задержки барабана. Определение значения основывалось на экспериментах с небольшими сушилками и лежит в промежутке 0.4 6-0.67, причем значение 0.67 является более надежным. Данное отношение дает удовлетворительные результаты при рассмотрении устойчивых состояний, но не отражает поведение скорости тепловой передачи в динамике, когда скорость вращения сушилки или задержка материала в барабане меняются.

Перри [10] рекомендовал следующее общее выражение:

Uv =—G0'16 . (1.8)

v D

Курамае и Танака [30] согласны с этим утверждением,

однако, обратная зависимость между коэффициентом

тепловой передачи и диаметром сушилки в формуле 1.8 не

совсем правильная.

Uv = §.52Gn (1.9)

для сушки пемзы противотоком. Бейкер [26] провел обширный анализ моделей тепловой передачи, в котором сравнил модели, полученные с помощью эксперимента с моделями сушилок, полученными в результате математического моделирования. Камке и Вилсон [27 ] также представили подробный отчет, в котором описывают те соотношения, которые используются для соотнесения объемного коэффициента тепловой передачи с реальными условиями процесса сушки.

Подводя итог вышесказанному, следует отметить, что даже, несмотря на многочисленные теоретические и экспериментальные формулы, полученные для времени распределения вещества в барабане и коэффициента тепловой передачи, не существует приемлемой универсальной модели, которая соединяла бы в себе одновременно и конструкционные параметры и параметры процесса• Приходится констатировать тот факт, что имеющиеся на данном этапе соотношения в лучшем случае позволяют лишь качественно оценить рассматриваемые параметры. Определение времени распределения твердых частиц и коэффициента тепловой передачи все еще базируется в основном на многолетнем опыте

пользователей и на экспериментах, проводимых с твердыми частицами при автоматическом управлении.