噴霧干燥熱質傳遞特性研究.pdf

1、通過對現(xiàn)有的液滴蒸發(fā)模型,包括大空間液滴蒸發(fā)模型、有限空間液滴蒸發(fā)模型等進行分析,討論以上模型在是否考慮液滴內部溫度梯度下的數(shù)學模型和其適用范圍。在此基礎上通過對以上模型的進一步分析和討論,獲得了適合噴霧干燥過程的多組分液滴蒸發(fā)過程數(shù)學模型。
　　 建立了干燥塔內氣相控制方程以及液滴顆粒的軌道方程,通過對氣相控制方程的求解獲得塔內氣相流場,通過對液滴顆粒軌道方程求解獲得粒子運動的軌跡。同時,通過氣-粒的耦合計算,得到干燥粒子在運

2、動過程中的熱、質傳遞特性,獲得粒子從一開始入塔到最終離開干燥塔期間的動態(tài)蒸發(fā)過程以及粒子與氣相間的熱質交互作用；顆粒吸熱蒸發(fā)過程中不斷向氣相傳遞水分,通過耦合計算獲得干燥塔內部各時刻的溫度與相對濕度變化,得到了干燥塔尾氣的排氣溫度、濕度。并通過對典型粒子運動的追蹤,獲得了粒子在干燥塔內的停留時間。
　　 液滴在干燥塔內的蒸發(fā)過程分為三個階段。首先是液滴的加熱升溫階段,接下來是液滴的快速干燥階段,之后是液滴干燥完成階段。通過對氣相

3、計算發(fā)現(xiàn)干燥塔內存在旋流區(qū)域,旋流區(qū)域的存在增加了系統(tǒng)輸送空氣的能耗,但是同時也增加了粒子在干燥塔內的停留時間,這又對粒子的干燥有利。液滴的蒸發(fā)強度隨著進、出口空氣溫度的升高的增加；且增加過程在一定的溫度范圍內近似呈現(xiàn)線性關系。隨著入口高溫空氣流速的增加,干燥塔內的平均風速增加,粒子在干燥塔內粒子平均停留時間縮短。
　　 噴霧干燥過程中用于粒子回收的旋風分離器對顆粒的分離效率跟旋風分離器的物理尺寸、入口風速和粒子直徑有密切關系;