Lv Wei 1, Li Yan Dong 1, 양 리이 2리우 지안화 3샤오 하이 쟝3
(기계 공학, 하얼빈 공과 대학, 하얼빈 150080, 중국의 1. 학교, 에너지 과학 및 공학, 하얼빈 공과 대학, 하얼빈 150001, 중국의 2. 학교 3. 열병합 발전 (주) 란시시시, 321,100 절강 성 란시시)
개요 : 상 유동 이론 바이오 연료 입자의 건조 공정의 특성을 분석하여, 수치 적 방법에 의해 건조 가스 스트림 레벨 동안 열 전달에 대한 질량 전달 수학적 모델은 모델을 해결하고 의해 직관의 설립 실험은 초기 습기 함량, 유입 공기 온도 및 공급량이 바이오 매스 건조에 미치는 영향을 검증하고 시험하기 위해 수행되었습니다.
0 소개
바이오 매스 에너지는 세계 총 에너지 소비의 약 14 %를 차지하는 네 번째로 큰 에너지 원인 석탄, 석유, 천연 가스에 이어 두 번째입니다[1]바이오 매스 에너지는 석탄에 이어 두 번째로 큰 에너지 원인 우리나라에서 1 차 에너지의 약 33 %를 차지합니다[2].
착취 짚을 원료는 신 재생 에너지의 중요한 방법이지만, 원료 갓 수확 밀짚 연료 수분, 그것은 스토리지의 악화로 이어질 수있는 대형이며, 그것은. 직접 사용 연소 화격자 연소 보일러 어려운 점화와 안정된 연소이다 상단 화격자 점차 노출의 그것의 대규모 사용. 효과적으로 이러한 문제를 해결 할 수있는 땅에 바이오 매스 건조 문제를 학생들 건조 바이오 매스 연료의 일정 비율을 주입하고 있으며, 작물 밀짚 활용의 대규모 연소에 영향을 시작했다 심각한 문제는. 분쇄 바이오 매스 밀짚 입자의 일부 (분쇄 주로 과립) 효과적인 건조 조사 실용적인 의미를 가지고에 밀짚 층 재료 활용의 높은 원수 대규모 연소를 달성했다.
공기 건조는 다음과 같은 특징 효율적인 연속 유동 건조 방법이다 : ① 건조 시간이 짧고, ② 충분한 열 및 물질 전달을 용이하게 할 수있는 기체 - 고체 접촉이 수행되고, ③ 간단한 장비, 다양한 적응성 [3- 5].이 논문 연료 가스 - 고체 유동 정설의 바이오 매스 건조 공정의 수학적 모델에 따라, 공기의 수분 함량은 바이오 연료 수치 해석 및 실험을 통해 비교 인증의 건조 공정은 결과 된 것임을 알 수있다 참조의 설계 및 성능 분석을위한 공기 건조기, 바이오 매스 발전을 장려하기 위해 국가의 실제 건조 공정 가치지도의 기초를 제공합니다.
1 모델 가정
공기 건조의 특성을 바탕으로 수학적 계산을 용이하게하기 위해 공기 건조를 통해 합리적인 가정을합니다.[6- 8]:
1) 재료가 등방성의 균일 한 구형이다;
2) 재료의 초기 온도 및 수분 함량이 균등하게 분배됩니다.
3) 건조 과정에서 재료의 부피 수축은 무시할 수 있습니다.
4) 수분은 물질의 내부에서 표면으로 확산되며, 증발은 표면에서만 일어납니다.
5) 뜨거운 공기와 재료의 표면 사이의 대류 열 교환, 그리고 나서 재료 내부의 열전도;
6) 건조 파이프 단열재.
2 수학적 모델[9- 10]
3 모델 솔루션 및 실험 검증
컴퓨터 프로그램, 소재, 공기 및 증기 파라미터, 소정의 조건에서 초기 파라미터, 서브 루틴 (함수 호출을 사용 ode45 메인 프로그램의 사용을 결합 물리적 파라미터 [11]) 식, 미생물 연료 변경, 공기 튜브의 길이가 얻어진 다른 파라미터의 수분 함량 수분량의 수치해를 해결하고, 상관 곡선을 플롯 팅한다.
도 2로부터 알 수있는 바와 같이, 시험의 존재 및 계산 값은 일치하지만, 약간의 편차의 편차가 발생할 : ① 모델 확립을 전제로, 등 수분 함량 측정 결과 ② 바이오 연료 회수기, 결정하여 건조 시뮬레이션은 실제 상황 입자는 건조 덕트의 변화 과정을 건조 흐름 습도의 발전 추세를 반영 할 수 있도록 다수의 효과가 있으므로, 값에 약간의 차이가있을 것이다.
4 결과 분석
도에서 알 수있다. (3), 건조 가스 스트림은 두 개의 프로세스로 나눌 수있다. 건조 공정의 초기 단계에서, 재료와 공기 습도는 매우 다양 의한 고체 입자와 가스 유량과 온도차보다 간의 상대 속도에 물질의 많은 부분이 아니라 가스 스트림에 분산 될 수 있고, 건조 된 재료의 전체 표면 영역은 가스 분산 재료의 교반과 동시에 효과적인 영역으로서 이용 될 수 있고, 증착 표면은 끊임없이 열풍. 따라서, 고체 입자를 업데이트 구동력 간의 열 및 물질 전달은 열 전달 및 질량 전달의 강도가 크고, 더 강렬.이 단계에서, 건조 공정은 매우 잘 수행되어 있으므로 습기 열풍 건조 튜브 길이의 온도와 고체 입자의이 단계는 그 값이 증가를 감소 큰 마진이 감소 된 상기 고체 입자의 속도와 온도가 감소함에 따라, 건조 공정 다음에 관해 입력 고체 입자 및 물질 전달 구동력 간의 열풍 온도, 속도, 열풍을 증가 파라미터 값의 변화 추이 쉽게하기 위해서.
건조 분석에 영향을 미치는 5 가지 요인
5.1 건조 효과의 초기 함수율
온도 140 ℃에서 공기 중에서 / 분 이송 속도 조건 1.5kg의 아래에 다른 초기 플래시 건조 시험 56 % -43 %의 수분 함량에 의해,도 4에 도시 된 시험 결과는 주로 전단 건조 건조 튜브에서 알 수있는 1 ~ 2m 빠른 건조 단계는, 느린 건조 후에. 건조 튜브와 동일한 길이의 경우에, 더 어려운 초기 수분 함량을 비교함으로써 알 수있는 재료의 미리 실제 건조 운전이 건조 될 때 도달 건조 조건 상위 원하는 건조 효과를 더 빨리 얻기 위해 필요한 건조의 경우 사용에 영향을주지 않습니다.
5.2 건조 효과에 대한 공기 온도
바이오 매스 연료 가스 스트림 짚 시험도 시험 결과를 건조시키는 다른 입구 공기 온도 (100 ~ 150 ℃)에있어서, 약 1.5kg / 분, 50 % 재료의 초기 수분 함량의 테스트 장비 공급 속도이다. 제 그래프를 형성 할 수있다 공기의 온도가 증가하면 건조 속도가 빨라지고 건조 효과가 더 좋아질 것입니다. 공기의 온도가 상승하면 가스와 고체상의 온도차가 커지고 열과 물질의 이동이 증가하기 때문입니다 공기 온도, 바이오 매스의 증가. '12'악화, 짚 입자 표면의 수분 내부 수분의 확산을 가속화 속도의 증발을 가속, 최종 결과는 건조 속도가 증가된다.이 개선 된 건조 공기 입구 온도는 유익 제안한다.
5.3 건조 효과에 대한 습윤 재료 질량 흐름
가스 건조 온도 140 ° 인] C, 50 질량 %의 초기 수분 만 물질 질량 유동 조건을 변화에서 시험 된 시험 결과는도 6의 가스를 건조 습식 주식의 질량 유량의 변화에 도시 -.. 고체 도면에서 알 수 있듯이, 물질의 유속이 감소함에 따라, 즉 기체 - 고체 비율이 증가하면 건조 관의 길이에 따른 입자 건조율이 증가하고, 건조기 출구를 통한 입자의 수분 함량이 현저히 감소합니다. 축소 흐름이 물질 중의 수분을 제거하는 매체로서 더 열풍 수단, 공기에 포함 된 수증기의 양이 상응하여 증가 될 수 있지만, 기체 - 고체 비율, 배기 가스 온도가 발생할 너무 높으면, 너무 높게되도록 히트 공기에 열을 효과적으로 에너지 낭비의 결과로 이용할 수 없다. 또한, 기체 - 고체, 가스 유동보다 더 높고 또한 건조 튜브에서의 입자의 체류 시간이 단축되어, 내열성도 충분하지 않을 수 일으킬 수 있도록 입자가 너무 빨리 건조되게 사용하면 적절한 가스 - 고체 비율이 건조 효과를 향상시키는 데 도움이됩니다.
6 결론
건조 시험을 통해 시뮬레이션 결과는 실험 결과와 잘 일치하며 건식 수학 모델은 정확하며 모델은 전체 건조 공정의 열 및 물질 전달을 시뮬레이션 및 예측하고 건조에 영향을 미치는 요인에 대한 실험적 연구 및 분석을 수행 할 수 있습니다. 실제 건조 문제의 전력 생산은 가치있는 기준을 제공합니다.
참고 문헌 :
'1'Jiang Jianchun. 바이오 매스 에너지 응용 연구 'J'의 현황과 전망. 산림 제품 화학 및 산업, 2002 (2) : 75-80.
'2'Zhu Qingshi, Yan Lifeng, Guo Qingxiang 바이오 매스 청정 에너지 'M'. 베이징 : Chemical Industry Press, 2002 : 16-20.
'3'Shi Jinyan, Chen Junruo, Tan Hao. 알루미나 기류 건조 공정의 수치 시뮬레이션 J. Modern Manufacturing Engineering, 2009, 2 : 98-100.
'4'Dai Sujie 펜타 에리스리톨 'J'의 생산에서 기류 건조. Liaoning Chemical Industry, 2006, 35 (4) : 236-237.
'5'우 Qunying 공기 건조 구리 정광 난로 연료 최적화 'D'창사 : 정보 과학 및 공학, 중앙 남부 대학교, 2007 년 학교 : 15 ~ 20.
Zhao Zhennan, 대류 열 및 대량 수송 'M'. 북경 : Higher Education Press, 2007.
'7'Liang Minghai, Zhou Quanshen, Qiao Yongqin, 밀 글루텐 흐름 건조 관 'J'의 설계 및 계산. 식품 가공, 2008, 33 (1) : 60-63.
. '8'Zhigang, 주홍 휘 리튬 동 등, 수치 해석 및 열 및 물질 전달의 입자상 물질 'J'컴퓨터 시뮬레이션 2006, 23 (9)의 실험적 연구 :. 330-332.
'9'청 Guosheng, 카오 숭 문구 미립자 공기 건조 수학적 모델 'J'베이징 농업 공학 대학, 1994, 14 (2) : 35-42.
'10'ZHENG Xiaodong, 펄스 공기 건조기 'D'의 운전 및 구조 최적화 시뮬레이션. 청도 : 칭다오 과학 기술 대학교 화학 공학부, 2006 : 20-30.
'11'GERALD Recktenwald : MATLAB'M '의 수치 적 방법과 구현 및 응용 Wu Gu, Wan Qun, Zhang Hui, 외. Beijing : Mechanical Industry Press, 2004.
Liu Xianqian, Chen Jununo, Liu Meihong, et al. 정통 저울 연구소 (2008), 23 (1), 67-70)
