Gao Zicheng, Li Jiping, Yan Yonglin, Chen Xilong, Tan Yaohui
Resumo: Como combustível após moldagem de biomassa, é uma das diretrizes de desenvolvimento de energia renovável, pois a matéria prima de biomassa possui alto teor de umidade antes de ser transformada em grânulos, sendo necessário secar as partículas após a primeira moagem. Fácil de entrar no processo de granulação após o segundo esmagamento O secador Venturi é um novo tipo de secador, que tem as vantagens de pequeno volume, baixa resistência ao fluxo de ar, alta eficiência de secagem, adequado para grandes tamanhos de partículas e ampla distribuição de tamanho de partículas. As partículas são secas, considerando o secador de partículas de biomassa Venturi com uma capacidade de secagem de 500 kg / h como exemplo, o princípio e método de secagem da biomassa de Venturi são discutidos.
O uso de pellets de biomassa como combustível é uma das orientações de desenvolvimento das energias renováveis.A China estabeleceu uma meta de desenvolvimento de médio e longo prazo para energia de biomassa, e a energia de biomassa se desenvolveu rapidamente nos últimos anos. O teor de umidade é geralmente maior, mas o alto teor de umidade é muito desvantajoso para sua posterior conversão e utilização (granulação, briquetagem, etc. Os métodos de secagem atuais usam principalmente secagem a ar, o equipamento inclui principalmente um secador de tambor, o equipamento cobre uma área grande e é seco Por muito tempo, outros métodos de secagem incluem principalmente a secagem natural, que não só demora muito, mas também é muito afetado pelas mudanças climáticas, o que limita severamente a utilização em grande escala da biomassa.
O secador Venturi é um novo tipo de equipamento de secagem, possui características de pequeno volume, baixa resistência ao fluxo de ar, adequado para grandes partículas de material seco e ampla distribuição granulométrica e como partícula de energia de biomassa pode ser secado com secador Venturi. Com base nos requisitos de secagem das partículas de biomassa e no princípio do secador Venturi, o autor discute o projeto de uma máquina de secagem de partículas Venturi com uma capacidade de secagem de 500 kg / h.
1 Estrutura e princípio do secador de partículas Venturi
A estrutura básica é utilizado para o secador de grânulos secos demanda de venturi, grânulos secador de tubo de Venturi mostrado na Figura 1, a estrutura principal 2 compreende um parafuso de alimentação, a câmara de alimentação 3, dois do parafuso de alimentação 4, uma ar do tubo de entrada 5, o distribuidor de ar quente 7, 8 secundário tubo de entrada de ar, o tubo de venturi 9, o cilindro de secagem 12 e semelhantes. o venturi secador princípio partículas é para ser secado pela tremonha numa partícula fora do transportador de parafuso superior 2 para a entrada do ventilador, o ventilador sob a acção das duas partículas para dentro da entrada do transportador de parafuso, e, em seguida, sob a acção de dois transportadores de parafuso, de transporte de partículas para baixo do cilindro secador do lado de fora do tubo venturi e um bico cónico, para fora do ventilador centrífugo do ar de alta pressão após o aquecimento fogão, distribuidor de ar quente para a entrada 7, o distribuidor de ar quente de ar quente dividida em duas partes por uma determinada percentagem, uma parte do ar quente através de um 5 de ar quente para dentro da porção do tubo secador corpo bico inferior, uma outra porção de ar quente através dos tubos de secador de ar quente secundárias 8 na porção superior do corpo ao longo do corte soprado para dentro do corpo secador.
O distribuidor de ar quente controla a proporção de ar quente que entra no corpo do secador O bocal do duto de ar quente primário 5 no cilindro do secador e o venturi interno simplificado 9 constituem um dispositivo de transporte a jato e um vácuo relativo é gerado na parte inferior do tubo redutor. As partículas entre os tubos cônicos são sugadas e misturadas bem com o ar quente na garganta do Venturi, que troca calor com o ar quente dentro do venturi, a umidade das partículas é liberada e a mistura do ar e das partículas passa pelo tubo de venturi. difusor atingir o corpo secador superior, um corpo cónico secador superior central 10 é fornecida classificador, classificador e o tubo de saída 11 está ligado através de se secar depois o classificador de partículas necessária atinge o tubo de descarga 11 para dentro do ciclone É separado por um separador de ciclone sob o efeito do separador de ciclone e do ventilador de tiragem induzida As partículas que não atingem o requisito de secagem não podem entrar no tubo de saída através do classificador e o ar quente secundário sopra da direção tangencial ao longo do interior do cilindro secador. A direção do sopro é de 4 ° para baixo, de modo que as partículas que não atinjam os requisitos de secagem entrem na área circundante do ar secundário durante a queda da gravidade, e o ar quente secundário Sob o efeito, a mistura de gás e partículas é movida em espiral para cima e para baixo ao longo da folga entre o reservatório no corpo do secador e o tubo de venturi, atinge a parte inferior do secador e atinge o bico cônico inferior do tubo venturi. a acção bocal de ar quente primária, é de novo sugado para dentro do bocal de jacto, circulado e secou-se. quando necessário para secar, e em seguida, introduzir o tubo de saída 11 a partir da porção superior do corpo principal classificador saída do secador, e depois para fora através de um separador de ciclone.
2 Design de peças-chave do secador de biomassa
2.1 Parâmetros Técnicos do Secador de Biomassa
Os parâmetros técnicos do secador de partículas de biomassa projetados neste trabalho são mostrados na Tabela 1.
2.2 Parâmetros técnicos requeridos no processo de design
2.2.1 Design do Secador de Churi
No processo de projeto, são necessários parâmetros relevantes como água, ar seco e partículas (ver Tabela 2 para detalhes).
2.2.2 Cálculo da densidade do ar seco
Sua fórmula é:
2.3 Cálculo do Balanço Térmico do Secador
Uma vez que o teor de água das diferentes partículas para fora do secador, o tamanho do secador e, por conseguinte, concebidos para serem cada porção de corpo do processo de secagem e os parâmetros de secagem com base na capacidade, como massa seca absoluta no processo de secagem das partículas não mudam, o que corresponde Existem os seguintes cálculos:
2.4 Design Venturi
2.4.1 Determinação do diâmetro do jato de ar quente primário
2.4.2 Determinação da velocidade máxima de sedimentação das partículas
O método de cálculo da velocidade de sedimentação, o estado de movimento das partículas da mistura e do ar quente no tubo divergente de Venturi é de fluxo turbulento, fornecida na garganta do venturi e um tubo divergente, as partículas e o ar foi suficientemente misturada e trocou calor, em que as partículas secas em água foi vaporizada na saída do tubo divergente, quando as partículas foram secas na reivindicação proximidade, a densidade líquida das partículas de granulado seco é:
2.4.3 Determinação do tamanho do Venturi principal
2 é uma vista esquemática de um tubo de venturi, as dimensões de cada porção representada pelo símbolo mostrado na FIG.
Como secador de venturi princípio, o ar secundário ao longo do corpo cilíndrico fazer espiral de ligação descendente movimento atinge a extremidade inferior da tubeira de Venturi cónico, com o ar primário e as partículas para dentro do tubo de venturi, o tubo venturi é assumido que as partículas na água juntamente completamente gaseificado, saída do tubo venturi divergente, mistura de fluxo de ar, vapor de água e partículas secas.
(1) o diâmetro calculado expandir gradualmente saída do tubo
Uma vez que a temperatura do gás no processo de secagem, a velocidade e pressão são necessárias alterações no cálculo do tamanho de uma porção principal do tubo de Venturi, para calcular as aplicações de balanço de massa.
2,5 design simplificado
A presença do fluxo de ar quente Q secundário do tubo de Venturi e simplificada de, assim, entre o cilindro exterior secador de venturi tem de ter espaço suficiente para facilitar o movimento espiral do ar secundário, o cilindro exterior do secador de diâmetro tomadas de 1,150 milímetros a distância entre o injector de ar primário e o tubo de venturi 50 ~ 150 milímetros afunilada, para ajustar o espaçamento entre o injector de ar primário e o tubo de venturi através da flange de bico afilado, o cone afunilado ângulo do ápice de 150 ° secador simplificado A saída do cone superior é o classificador do secador.O classificador é feito de várias especificações para atender às necessidades de secagem de vários tipos de partículas e diferentes conteúdos de umidade.O ângulo de cone cônico inferior é de 60 ° para facilitar a queda do ar secundário. As partículas entram na entrada do tubo de venturi e entram na secagem secundária.
Posição do bocal de ar secundário e o ar secundário afecta a forma do diâmetro pode ser reduzido ao longo do cilindro exterior movimento secador helicoidal, e a velocidade e ângulo de movimento helicoidal, uma porção superior da tampa secador de cone de posição e o tubo de Venturi divergente ligao posição do tubo, na presente concepção, ar secundário rectangular ao longo de um acesso tangencial secador simplificado, para garantir que o ar secundário é injectado no Inglês caem ao longo de um movimento helicoidal ao longo da linha de centro do cilindro do injector de ar secundário eixo do corpo inclinada para baixo a 11 °, o tamanho rectangular injector de ar secundário de 180 milímetros x 240 milímetros, o injector de ar secundário montado no tubo de venturi saída divergente a 100 milímetros abaixo, assegurando, assim, que não cumpria as exigências não podem ser secas para fora a partir do classificador partícula No interior simplificado ao longo do cilindro para fazer um movimento espiral descendente, e continuar a secar a troca de calor, aumentando desse modo a eficiência de secagem.
venturi inteiro partículas adição secador para a primeira fase para o exterior do mecanismo de parafuso de alimentação e a tremonha, e as restantes partes do aço inoxidável 1Cr17 fabricação, de Venturi e simplificada, e as porções de tubo feita de aço inoxidável, considerando as partículas de biomassa são fibroso, um Venturi O interior do secador deve ser polido liso, sem bordas afiadas, rebarbas, etc., para evitar que as partículas sejam capturadas no processo de secagem, afetando o fluxo do ar de secagem e reduzindo a eficiência da secagem.
2.6 Projeto do distribuidor de ar quente
A fim de tornar o secador de venturi pode secar as partículas de diferentes tipos e teor de água, a necessidade de uma relação proporcional entre o ar secundário é ajustada, de modo que o desenho do distribuidor de ar quente, mostrado na Figura 3, o distribuidor tem uma secção transversal rectangular, o dispensador localizado na parte central da lâmina, a lâmina de trás dois saída aberta, respectivamente, em seguida, o primário e o ar quente secundário do ar quente, a parte superior do dispensador a ser ligado a uma engrenagem sem-fim, o eixo da engrenagem sem-fim e a lâmina, rodando o parafuso sem-fim veio de entrada, alterando a posição das lâminas para alterar uma proporção de distribuição de taxa de fluxo de ar secundário, de modo que o secador a acomodar diferentes tamanhos e densidade dos grânulos secos.
2.7 Projeto do dispositivo do mecanismo de alimentação
Uma vez que as partículas de biomassa de forma complexa, alterações de tamanho de partícula, algumas fibras mais longas, durante a secagem, a porta de descarga de ar quente atinge a pressão primária de 4000 Pa, a pressão do ar secundário de cerca de 4000 Pa, alimentando assim o secador do mecanismo em duas fases presente sob a forma de transportador de parafuso, entre o primeiro estágio e o anel de montagem da lâmina de corte segundo estágio sem-fim com o ventilador, anel de lâmina de corte para cortar a entrada do ventilador das partículas de fibra é muito longo, uma bobina secundária são transportador de parafuso de passo variável com uma entrada de campo fechado é de 100 mm, 160 milímetros passo para o resto, a fim de evitar ser bloqueados partículas parafuso transportador, transportador de parafuso simplificado unilateral pedir hiato de 10 mm, uma fase de transportador de parafuso primeiro controlo de frequência para a alimentação, a segunda etapa utilizando o transportador de parafuso rotativo de alimentação de alta velocidade. uma potência de motor trado secundário é 2,2kW, fora de 2,2 kW de potência do motor da ventoinha.
3 Conclusão
Aqui necessidades reais, discute o princípio de Venturi secador, discutido em detalhe o processo de cálculo e o método de criação do secador de venturi para secar as partículas de biomassa.