مطالعه تجربی و شبیه سازی عددی در خشک کردن هوا از کاه زیست توده

لو وی ¹، لی یان دونگ ¹، لی روئی یانگ ²لیو جیانگوا ³شائو چیانگینگ³

(1. دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه هاربین پلی تکنیک، هاربین 150،080، چین؛ 2. دانشکده علوم انرژی و مهندسی، دانشگاه هاربین پلی تکنیک، هاربین 150،001، چین؛ 3. تولید همزمان شرکت، آموزشی ویبولیتین Lanxi شهر، ژجیانگ Lanxi 321100)

چکیده: تئوری جریان فاز، با تجزیه و تحلیل ویژگی های فرآیند خشک کردن ذرات سوخت زیست توده، ایجاد یک لوله مستقیم که انتقال جرم مدل ریاضی برای انتقال حرارت در سطح جریان گاز خشک کردن، با استفاده از روش عددی برای حل مدل، و توسط تأیید تجربی. برای هر رطوبت اولیه مواد، دمای هوای ورودی و مقدار خوراک از اثرات خشک کردن از زیست توده تست شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

0 مقدمه

زیست توده دوم تنها به زغال سنگ، نفت، گاز طبیعی، بزرگترین انرژی چهارم، حسابداری برای حدود 14 درصد از کل مصرف جهانی انرژی^[1]در زیست توده چین برای حدود 33 درصد از انرژی اولیه به حساب، زغال سنگ تنها به دومین دومین انرژی است^[2].

نی بهره برداری مواد اولیه یک راه مهم از انرژی تجدید پذیر است، اما رطوبت مواد خام تازه برداشت سوخت نی بزرگ است، آن را می توانید به زوال ذخیره سازی منجر شود، و آن جرقه زنی دشوار و احتراق مداوم در احتراق-رنده دیگ بخار به طور مستقیم است. استفاده از رنده بالا شده است به داخل زمین در مقیاس بزرگ استفاده از آن به تدریج در معرض تزریق یک درصد خاصی از دانش آموزان سوخت خشک کن، که به طور موثر می تواند به حل این مشکلات است. مشکلات خشک کردن زیست توده، و تاثیر بر سوزاندن در مقیاس بزرگ از محصول استفاده کاه را آغاز کرده است یک مشکل جدی است. برای رسیدن به بالاتر آب خام رایت در مقیاس بزرگ از نی بهره برداری مواد لایه لایه در بخشی از ساییده ذرات کاه زیست توده (عمدتا دانه های خرد شده) تحقیقات خشکی است اهمیت عملی است.

تجهیزات ساده، سازگاری گسترده ای ③؛ ① زمان خشک شدن کوتاه است؛ ② تماسی گاز-جامد می توانید به اندازه کافی تسهیل انتقال حرارت و جرم انجام شده است: هوا خشک یک روش کارآمد مداوم سیال خشک کردن، که به شرح زیر مشخص است ^{[3- 5]}با توجه به این مقاله، یک مدل ریاضی از زیست توده فرآیند خشک کردن از نظریه سوخت گاز-جامد جریان برقرار شد، رطوبت جریان هوا فرآیند خشک کردن سوخت زیست توده شبیه سازی عددی و مقایسه و تایید شده توسط آزمایش نتیجه گرفت که نتایج ممکن است این مرجع برای طراحی و تجزیه و تحلیل عملکرد خشک کن هوا فراهم می کند و هدایت ارزشمند برای روند خشک کردن واقعی تولید انرژی زیست توده را تشویق شده توسط دولت فراهم می کند.

1 فرضیه مدل

بر اساس ویژگی های خشک شدن هوا، به منظور تسهیل محاسبات ریاضی، خشک کردن هوا به منظور پیش بینی های معقول^{[6- 8]}:

1) ماده کروی یکنواخت ایزوتروپیک است؛

2) درجه حرارت اولیه و رطوبت مواد به طور مساوی توزیع می شود.

3) انقباض حجم مواد در طول فرآیند خشک کردن ناچیز است؛

4) رطوبت از داخل ماده به سطح نفوذ می کند و تبخیر تنها در سطح رخ می دهد.

5) تبادل گرماي حرارتی بین هوای گرم و سطح مواد و سپس هدایت گرما در داخل ماده؛

6) خشک کردن عایق لوله.

2 مدل ریاضی^{[9- 10]}

3 مدل راه حل و آزمایش تجربی

برنامه نویسی کامپیوتر، پارامترهای فیزیکی مواد، هوا، و پارامترهای بخار، پارامترهای اولیه تحت شرایط داده شده، استفاده از برنامه اصلی به تماس یک زیرروال (تابع به کار با Ode45 اتصال ^[11]) برای حل معادلات، حل عددی رطوبت تغییر سوخت زیست توده، مقدار آب از هوا و پارامترهای دیگر به دست آمده با طول لوله و یک منحنی همبستگی رسم شده است.

همانطور که می توان از شکل 2 دیده می شود، حضور آزمون و محاسبه مقادیر سازگار هستند، اما برخی از انحرافات باعث انحراف عبارتند از: ① مدل بر این فرض استقرار بر اساس؛ رطوبت نتیجه اندازه گیری ② زیست توده ریکلایمر سوخت، و غیره تعیین شده توسط اثرات متعدد، بنابراین وجود خواهد داشت برخی از تفاوت در ارزش، به طوری شبیه سازی خشک کردن می تواند وضعیت واقعی و روند توسعه رطوبت ذرات جریان فرایند تغییر در مجرای خشک کردن خشک کردن را منعکس کند.

4 تجزیه و تحلیل نتایج

همانطور که می توان در شکل دیده می 3، جریان گاز خشک کردن را می توان به دو فرایند تقسیم شده است. در مرحله اولیه از فرآیند خشک کردن، مواد و رطوبت به طور گسترده ای متفاوت است، با توجه به سرعت نسبی بین ذرات جامد و دبی جریان گاز و اختلاف دما از تکه های زیادی از مواد را می توان به خوبی در جریان گاز پراکنده، تمام سطح از مواد خشک شده می تواند به عنوان یک منطقه موثر از همان زمان به عنوان پراکندگی گاز و اضطراب از مواد استفاده می شود، تبخیر سطحی طور مداوم به روز می شود، ذرات جامد از هوای گرم انتقال حرارت و جرم بین نیروی محرک بزرگ است، قدرت انتقال حرارت و انتقال جرم، شدید تر است. در این مرحله، فرایند خشک کردن انجام شده است به خوبی، به طوری که این مرحله از ذرات جامد با رطوبت و درجه حرارت طول لوله هوای گرم خشک کردن کاهش ارزش خود را افزایش حاشیه بزرگ؛ وارد بهبودی پس از یک فرایند خشک کردن، با کاهش سرعت و دما از ذرات جامد و افزایش درجه حرارت هوا حرارتی، سرعت، هوای گرم بین ذرات جامد و انتقال جرم نیروی محرکه کاهش می یابد، روند تغییر مقدار پارامتر برای سهولت

5 عامل موثر بر تحلیل خشکی

5.1 رطوبت اولیه اثر خشک شدن

در هوا و در دمای 140 ℃، تحت / دقیقه خوراک شرایط نرخ 1.5KG، 56 درصد -43 درصد رطوبت برای آزمون های مختلف اولیه خشک کردن فلش، نتایج آزمون نشان داده شده در شکل 4. همانطور که می توان به طور عمده در مرحله قبل به لوله خشک کن خشک کن دیده می شود، 1 ~ مرحله 2M خشک کردن سریع، پس از خشک شدن کندتر است. در مورد همان طول با یک لوله خشک کردن، می توان با مقایسه رطوبت اولیه، سخت تر دیده بالاتر مورد نیاز خشک کردن رسیده زمانی که عملیات خشک کردن واقعی، در پیش از مواد به در خشک شود آیا استفاده از مورد ضروری خشک کردن را تحت تاثیر قرار نمی دهد تا بتوان سریع تر از خشک شدن مطلوب دست یافت.

5.2 دمای هوا بر اثر خشک شدن

در نرخ خوراک دکل آزمون از 1.5KG / دقیقه، رطوبت اولیه 50٪ مواد، با توجه به متفاوت دمای هوای ورودی (100 ~ 150 ℃) برای خشک کردن سوخت آزمون نی جریان گاز، نتایج آزمون در شکل 5. نمودار ممکن است تشکیل دیده می شود، با افزایش دما جریان هوا، سرعت خشک کردن نیز افزایش یافته است، اثر خشک شدن بهتر است. دلیل این است که دمای هوا به منظور بهبود گاز-جامد اختلاف درجه حرارت افزایش می دهد، انتقال حرارت و جرم بین دو تشدید »12. با افزایش دمای هوا، زیست توده، ذرات کاه تبخیر رطوبت سطح، سرعت انتشار رطوبت داخلی شتاب شتاب، نتیجه نهایی این است که سرعت خشک کردن افزایش می یابد. این نشان می دهد بهبود دمای ورودی هوا خشک کردن سودمند است.

5.3 مواد مرطوب جریان توده تاثیر خشک

خشک کردن در دمای گاز 140 درجه است] C، مقدار آب اولیه 50٪ توده در تنها تغییر شرایط جریان توده مواد مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج آزمون در شکل 6. تغییر در میزان جریان توده ای از سهام مرطوب است که خشک کردن گاز نشان داده شده است - جامد جرم تنوع نسبت. به عنوان را می توان از شکل دیده می شود، آن را کاهش جریان مواد، به عنوان مثال، نسبت گاز به جامد را افزایش می دهد، ذرات در امتداد طول خشک کردن مجرای سرعت خشک شدن را افزایش می دهد، خشک کن از طریق یک خروجی هنگامی که ذرات رطوبت به طور قابل توجهی کاهش می یابد. مواد کاهش جریان به معنای هوای گرم تر به عنوان یک رسانه برای حذف رطوبت در مواد، مقدار بخار آب موجود در هوا را می توان نسبت افزایش یافته، اما نسبت گاز به جامد بیش از حد بالا است، دمای گاز خروجی بیش از حد بالا منجر خواهد شد، به طوری که حرارت گرما در هوا می تواند به طور موثر می تواند مورد استفاده، در اتلاف انرژی می شود. علاوه بر این، بالاتر از، جریان گاز گاز-جامد و همچنین باعث می شود که ذرات به خشک شود بیش از حد سریع، به طوری که زمان ذرات اقامت در لوله خشک شدن کوتاه شده باشد، گرما می تواند ایجاد نمی توانید به اندازه کافی باشد آن استفاده شده است؛ بنابراین مناسب گاز-جامد نسبت به کمک به بهبود اثر خشک شدن.

6 نتیجه گیری

با خشک کردن تایید آزمون، شبیه سازی و نتایج تجربی را قبول، خشک کردن مدل ریاضی درست باشد، این مدل می تواند شبیه سازی و پیش بینی کل حرارت فرایند خشک کردن و شرایط انتقال جرم. عوامل موثر بر خشک کردن تحقیقات تجربی و تجزیه و تحلیل. زیست توده می تولید برق در مشکلات خشک شدن واقعی یک مرجع ارزشمند ارائه می دهد.

منابع:

'1' جیانگ جیانچون وضعیت فعلی و چشم انداز تحقیق کاربرد انرژی زیست توده 'J'. صنایع فرآورده های شیمیایی و صنایع، 2002 (2): 75-80.

'2' زو Qingshi، یان Lifeng، Guo Qingxiang انرژی زیست توده پاک "M". پکن: مطبوعات در زمینه صنایع شیمیایی، 2002: 16-20.

'3' Danjin یان، اگر چن ژوئن، هو قهوهای مایل به زرد عددی خشک کردن آلومینا پنوماتیک ساخت مهندسی "J"، 2009، 2: 98-100.

'4' Dai Sujie. خشک کردن هوا در تولید pentaerythritol 'J. Liaoning صنایع شیمیایی، 2006، 35 (4): 236-237.

'5' وو Qunying خشک کردن هوا کنسانتره مس بهینه سازی سوخت اجاق 'D' چانگشا: دانشکده اطلاعات علوم و مهندسی، دانشگاه جنوب غرب، 2007: 15-20.

ژائو ژنن، انتقال گرما و جرم همراه با M '. پکن: آموزش عالی، 2007.

'7' Liangming چینگ های، ژو Quanshen، Qiaoyong شین، همکاران پردازش "J" غذا جریان گلوتن لوله خشک کردن محاسبات طراحی، 2008، 33 (1): 60-63.

. '8' Zhigang به، زو هوی، لی دونگ و همکاران، شبیه سازی عددی و مطالعه تجربی از گرما و ذرات انتقال جرم مواد شبیه سازی کامپیوتری "J"، 2006، 23 (9): 330-332.

'9' ژنگ Guosheng، مدل ریاضی دانشگاه کائو Chongwen داشته ذرات خشک کردن هوا "J" پکن مهندسی کشاورزی، 1994، 14 (2): 35-42.

'10' عملیات ژنگ شیائودونگ و ساختار خشک کن ضربه شبیه سازی بهینه سازی 'D' چینگدائو: دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه چینگدائو علم و صنعت، 2006: 20-30.

. روش های عددی 11'GERALD Recktenwald و پیاده سازی متلب و استفاده از 'M' پوکر، وان کوون، ژانگ هوی، ترجمه پکن: مکانیک صنعت پرس، 2004.

مجله Zhengzhou Institute of Light Industry (2008)، 23 (1)، 67-70. لیو Xianqian، چن Junruo، لیو Meihong، و غیره شبیه سازی کامپیوتری از خط مستقیم