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简单介绍滚筒烘干机设备中物料的升举运动

物料在滚筒烘干机内的运动过程直接影响物料和气流之间的传热传质过程,对模拟滚筒烘干机内物料的烘干过程有着重要意义,本文主要针对物料的运动过程进行研究,研究内容涉及气固两相流理论、滚筒物性参数和物料物性参数对物料运动的影响、物料在滚筒烘干机内的滞留时间。物料的运动过程十分复杂,而且具有一定的随机性,因此模拟这个过程要对其进行一定简化和假设,将物料在滚筒内运动过程分为升举和下落两个阶段,在升举阶段,抄板随滚筒转动,带动物料做圆周运动,转角增大,位置增高,表层物料不断滑落,滑落的物料进入了下落阶段,在下落阶段,物料被气流带动前进,同时与气体进行热交换,水分不断散失。直至落入滚筒底部,重新由抄板带动进入下一升举阶段,每一升举和下落阶段物料前进的距离作为一个单元,物料经过若干个单元后,自出料口脱离滚筒烘干机。
1 物料滑动角的设定
将任何松散物质放置在光滑的钢扳上,钢板徐徐倾斜,该物质开始滑动时的倾斜角作为滑动角。影响物料滑动角的因素有物料的几何形状、大小、含水率、表面光滑度等。物料的形状越小,其接触面积越大,相互吸附力越大,滑动角就越大;粉尘含水率越大,滑动角越大:球形物料或球形系数接近于I的物料比其他物料的滑动角小;表面光滑的物料比表面粗糙的物料滑动角小等,同一物质的滑动角略大于天然休止角,与物料的动休止角相近。
动休止角和滚筒的转速、半径有关,随着滚筒转速的增加,滚筒内物料的动休止角增大;滚筒半径增大,内部物料的动休止角增大。而在滚筒烘干机实际工作时,滚筒的转速较慢,所以离心力的作用较小,可以将滑动角等同于动休止角,物料的滑动角采用实际测量的方法来确定。
苜蓿草段滑动角的测量,采用与抄板相同材质的钢板,将苜蓿草段均匀撒在钢板上,钢板水平放置,钢板的一侧不动,对侧缓慢抬起直至苜蓿草段开始滑动为止,测量抬起一侧的高度和此时两侧的水平距离,利用正弦定理计算此时钢板与水平面的角度。运用这个方法反复测量,计算平均值,所得角度值即为苜蓿的滑动角。经过试验和计算,获得苜蓿草段滑动角的物性值为43°。
2 最大卸料角
抄板从滚筒烘干机滚筒圆心正下方带动物料运动开始,至抄板上所有物料下落完为止,在这个过程中,抄板不断抛撒物料,转动到的任意角度都是卸料角,物料完全下落时,抄板的转角即为最大卸料角,如图2-2所示,当抄板转角为口时,物料全部下落,口就是最大卸料角,最大卸料角对研究物科的下落高度,滞留时间都有着重要的意义。
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