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        脈動(dòng)氣流噴霧干燥機(jī)
        脈動(dòng)氣流噴霧干燥機(jī)

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        面議

        型號(hào)

        LPG

        品牌

        優(yōu)博干燥

        產(chǎn)地

        常州

        樣本

        暫無(wú)
        常州市優(yōu)博干燥工程有限公司

        金牌會(huì)員

        |

        第11年

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        生產(chǎn)商

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          脈動(dòng)燃燒噴霧干燥技術(shù)是將脈動(dòng)燃燒器與傳統(tǒng)噴霧干燥過(guò)程相結(jié)合而成的一種新型干燥技術(shù),具有能源利用率高,排放污染小,傳熱傳質(zhì)效率高,設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),該技術(shù)利用一種更有效的熱能發(fā)生器——脈動(dòng)燃燒器產(chǎn)生的高頻、高溫、高速振蕩尾氣流直接將液態(tài)物料霧化成小霧滴,然后快速完成霧滴的干燥過(guò)程[1]。傳統(tǒng)的噴霧干燥設(shè)備由于噴嘴容易堵塞和磨損,經(jīng)常需要停機(jī)修理和更換噴嘴。作者在對(duì)脈動(dòng)燃燒器運(yùn)用過(guò)程的研究中發(fā)現(xiàn),利用脈動(dòng)燃燒器產(chǎn)生的高速脈動(dòng)氣流可直接霧化料液,無(wú)需噴嘴和高壓泵,可免除噴嘴維修的時(shí)間和費(fèi)用,也無(wú)需氣體泵送裝置,這顯然是脈動(dòng)燃燒噴霧干燥技術(shù)所具有的一個(gè)**優(yōu)點(diǎn)。以脈動(dòng)氣流作為霧化動(dòng)力,對(duì)料液進(jìn)行霧化操作,將能解決傳統(tǒng)的噴霧干燥技術(shù)難題。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于脈動(dòng)燃燒噴霧干燥的研究主要集中在其干燥過(guò)程的傳熱傳質(zhì)、數(shù)值模擬等基礎(chǔ)理論方面和物料的干燥適應(yīng)性方面[2~5],而對(duì)于干燥前脈動(dòng)氣流料液霧化方面的研究極少。脈動(dòng)氣流對(duì)料液的霧化效果對(duì)于后續(xù)的霧滴干燥過(guò)程的有效進(jìn)行和干燥后固體顆粒產(chǎn)品的質(zhì)量都密切相關(guān),因此,深入了解脈動(dòng)氣流霧化的特點(diǎn)、效果和作用機(jī)理非常必要。


          脈動(dòng)燃燒器產(chǎn)生的高溫振蕩尾氣流對(duì)于很多料液能同時(shí)進(jìn)行破碎和干燥,提供了一種新的霧化方法——脈動(dòng)氣流霧化,它用于噴霧干燥能夠以更低的成本得到質(zhì)量更好的粉末顆粒。本文研究了脈動(dòng)燃燒尾氣流霧化料液過(guò)程中料液流量、脈動(dòng)氣流頻率和料液粘度對(duì)霧化粒度和粒度分布的影響規(guī)律。本試驗(yàn)采用的是小型亥爾姆霍茨(Helmholtz)型脈動(dòng)燃燒器,通過(guò)激光測(cè)試儀獲得霧粒的粒度和粒度分布等數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果分析表明:脈動(dòng)氣流頻率越大、料液流量越小和料液粘度適中時(shí)霧化效果**;采用脈動(dòng)氣流霧化得到的霧滴的Sauter平均直徑更細(xì),粒度重量分布均勻,。


           評(píng)價(jià)料液霧化效果的兩個(gè)*重要指標(biāo)是霧滴粒度和粒度分布。本研究的主要目的是通過(guò)脈動(dòng)氣流霧化試驗(yàn)探求料液流量、脈動(dòng)氣流頻率和料液粘度這三個(gè)因素各自對(duì)霧滴粒度和粒度分布的影響規(guī)律,希望有助于脈動(dòng)氣流霧化機(jī)理的研究,為脈動(dòng)燃燒噴霧干燥技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用提供參考。


          試驗(yàn)裝置


          kW的膜片式亥爾姆霍茨(Helmholtz)型脈動(dòng)燃燒器[1]產(chǎn)生高頻、高溫、高速的脈動(dòng)尾氣流,脈動(dòng)氣流與從料液入口流入的料液混合而進(jìn)行霧化試驗(yàn),料液入口位于尾管末端。依據(jù)脈動(dòng)燃燒器頻率跳變?cè)?,脈動(dòng)氣流的脈動(dòng)頻率通過(guò)改變脈動(dòng)燃燒器尾管的長(zhǎng)度來(lái)改變[2]。料液的流量和粘度分別通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)和粘度計(jì)測(cè)量。霧滴的粒度和粒度分布兩個(gè)指標(biāo)在本文分別用霧滴的Sauter平均直徑(Dvs)和粒度重量分布表示。霧化后霧滴的Dvs值和粒度重量分布圖由英國(guó)Malvern公司生產(chǎn)的Mastersizer


          S型激光粒度測(cè)試儀[6]獲得,激光粒度測(cè)試儀安裝在距料液管出口下方280mm處,此處料液霧化完全。


          試驗(yàn)設(shè)計(jì)和安排


           通過(guò)前期預(yù)備試驗(yàn),本文試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:首先進(jìn)行脈動(dòng)頻率為100Hz以水為料液的不同流量條件下的脈動(dòng)霧化試驗(yàn),料液流量選三水平(62L/h、54 L/h和35 L/h);再進(jìn)行料液流量為35 L/h以水為料液的不同脈動(dòng)頻率條件下的脈動(dòng)霧化試驗(yàn),脈動(dòng)頻率選三水平(100Hz、75Hz和61Hz);*后進(jìn)行100Hz頻率和35L/h流量下不同動(dòng)力粘度麥芽糖溶液的脈動(dòng)霧化試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)原料選用北京市飴糖廠生產(chǎn)的高麥芽糖漿,通過(guò)稀釋不同的倍數(shù)獲得不同的粘度,粘度選四水平(0.001Pa.s、0.007 Pa.s、0.016 Pa.s和0.041 Pa.s)。每一工況下試驗(yàn)的具體步驟如下:


          安裝脈動(dòng)燃燒器,固定燃?xì)饬髁繛?.9m3/h,選定脈動(dòng)頻率水平;


          安裝激光粒度測(cè)試儀,選擇直徑為300mm的透鏡,其粒度測(cè)量范圍為0.5~880μm;


          安裝實(shí)驗(yàn)臺(tái),調(diào)整尾管出口與激光光束的位置,其垂直距離為560mm是激光探測(cè)器采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的**位置;


          點(diǎn)燃脈動(dòng)燃燒器,進(jìn)行此條件下激光粒度測(cè)試儀光學(xué)校準(zhǔn)和背景規(guī)零;


          分別選定料液的流量水平和粘度水平,檢測(cè)其霧化效果,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);


          選擇激光測(cè)試儀的多分散相分析模型和Standard-Dry(3RHA)表示式,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得出霧滴的Dvs值和粒度重量分布圖。


          試驗(yàn)結(jié)果和分析


          脈動(dòng)頻率一定,料液流量變化條件下霧化


          脈動(dòng)頻率和料液流量一定條件下,料液粘度變化條件下霧化


          當(dāng)料液動(dòng)力粘度分別為0.001Pa.s、0.007Pa.s、0.016Pa.s、和0.041Pa.s時(shí),測(cè)得霧滴DVS值分別為66μm、53μm、59μm和76μm??梢?jiàn),粘度變化對(duì)霧化效果也存在很大的影響,而且影響程度隨著料液粘度的變化而變化。從實(shí)驗(yàn)及分析可以看出,隨著料液動(dòng)力粘度的增大,霧化細(xì)度先減小后增大。這種波動(dòng)情況是由于表面張力的作用而出現(xiàn)的,粘度大的液體,其表面張力也大。適當(dāng)?shù)谋砻鎻埩?,有助于液滴的表面收縮,達(dá)到比較小的霧滴粒度,而且一定的表面張力可以阻止顆粒間進(jìn)一步聚合;但是當(dāng)表面張力過(guò)大,會(huì)對(duì)霧化起到阻礙的作用,霧化出來(lái)的霧滴粒度較大,對(duì)霧化過(guò)程不利。因此,在脈動(dòng)頻率和料液流量一定時(shí),動(dòng)力粘度適中的料液的霧化效果**。


          當(dāng)流量分別為62L/h、54L/h和35L/時(shí),測(cè)得霧滴DVS值分別為73μm、70μm和66μm。頻率為100Hz的脈動(dòng)燃燒器產(chǎn)生的脈動(dòng)氣流在霧化不同流量的料液時(shí),隨著流量的減小,霧滴DVS值減小,粒度重量分布越均勻。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)當(dāng)流量低于28L/h時(shí),霧滴粒度過(guò)小,極易被蒸發(fā)而來(lái)不及進(jìn)行檢測(cè)。為方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè),本文選擇霧化效果較好的流量為35L/h條件下進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。


          當(dāng)脈動(dòng)頻率分別為100Hz、74Hz和61 Hz時(shí),測(cè)得霧滴DVS值分別為66μm、73μm和93μm,中間直徑DM值分別為80μm、88μm和107μm。隨著頻率的減小,霧滴DVS值增大,粒度重量分布均勻性變差。當(dāng)流量固定為35L/h,三個(gè)頻率樣本中頻率為100.51Hz時(shí)的霧化效果**。


          從霧滴的Sauter平均直徑和粒度重量分布兩個(gè)方面,分別進(jìn)行了料液流量、脈動(dòng)氣流頻率和料液粘度對(duì)霧化效果影響的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,這三個(gè)影響因素對(duì)脈動(dòng)氣流霧化效果都有較大的影響,脈動(dòng)氣流頻率越大、料液流量越小和料液粘度適中時(shí)霧化效果**;本試驗(yàn)條件下采用脈動(dòng)氣流霧化得到的霧滴的Sauter平均直徑在50~100μm之間,粒度重量分布均勻,應(yīng)用前景廣闊。進(jìn)一步的研究將通過(guò)理論與試驗(yàn)相結(jié)合的方式,對(duì)脈動(dòng)氣流的霧化機(jī)理進(jìn)行探索


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