振动流化床干燥分区供热方式研究.pdf

收稿日期“ 7 6 A B C B D E H NN N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N “ * 文章编号 X X 7 HI6 Y E F 6 7 S 5B Z G E Y[ 7 ; B Y B \ E Y] E Y T9__ ; 6 - A ; E - PB “. Vb 9RB J - D B Z G E Y 7 ; B Y B \ E YZ E YY G G A EA E G Y E P Y 6 X 6 G B 6 6 M 6 7 F ; M E P6 B F G ; 7 7 H 7 6 JG A E Y F ; E m ; 7 B 7 E G J F G E PX E G ; 7B 7 E GJ F 7 6 U G E .; E m ; 7B 7 E GJ F 7 6 U G EUB G A E m ; 7B 7 E GJ F G E PX E G ; Y; E m ; 7 B 7 E GJ F 7 6 U G EUB G A; E m ; 7 B 7 E GJ FG E PX E G ; 7 6 JG A EY D E J E6 ; G 7 E GJ F G E PX E G ; G F ; X X 7 HP6 Y E F 8 o1 pq r i s g M 6 7 Y B J ,M 6 7 Y 7 A E G F ; X X 7 H 振动流化床干燥为连续叉流式干燥.其工作原 理是在激振器的作用下.薄层煤炭在布风板上从 进料端快速地移向出料端.热气流自下而上穿过布 风板和煤层.与煤粒发生强烈的热质交换.使煤粒 表面自由水快速蒸发而干燥8试验表明.该方法具 有快速均匀干燥和煤粒本身吸热少的特点.是* tPP煤炭干燥的最适宜方法 u ; / U 7 V W8/ 030X7 8 9 8 AY/ 7 式中N V为热气流与固体颗粒表面的对流换热系 数 O P Q / AURJ 7 T W J W8分别为单位质量煤粒湿表 面积和干表面积 AUQ O C T 0为热气流穿过煤层的平 均温度 ST 0 X为热气流的湿球温度 亦为煤粒湿表 面温度 S“在热气流穿过煤层过程中由于有部分 热量用于加热煤粒此过程为非绝热饱和过程 0 X 略有变化为简单起见认为 0X只与进气状态有 关在穿过煤层过程保持不变T 0 A为煤粒表面温 度 S“ 式/ U 7和式/ 7相除可得 8 A3W 8 WJ / 0 30 A7 / 0 30 X7 8 Y/ ’ 7 煤炭表面自由水可近似地看作为煤粒表面的 一层水膜单位质量的煤炭表面自由水量与单位质 量煤炭的湿表面积W J成正比 即 , WJY/ 7 当煤炭表面完全润湿时煤炭表面自由水分和 湿表面积均达到最大即 AE Z, WJ AE Z/ [ 7 式中 WJ AE Z即为单位质量煤粒的总表面积 即 W6WJ AE ZY/ \ 7 在煤炭干燥过程中湿表面逐渐减少干表面逐渐 增加但两者之和不变即 W6W8WJ/ ] 7 两边同除W J得N W8 WJ W 6 WJ 3* Y/ 7 将式/ 7 _/ \ 7代入式/ 7得 W8 WJ AE Z 3* Y/ * ‘ 7 式/ * ‘ 7代入式/ ’ 7得 8 A3 AE Z3 ab 0 30 A 0 30ab X 8 Y/ * * 7 式/ * * 7代入式/ * 7 . ,-/ 01 2304 5 67 3; AE Z3 ab 0 30 A 0 30ab X 8 8 9 Y/ * U 7 由振动流化床干燥动力学模型 [ 得 AE ZK 3c9 / * 7 8 8 9 3c/ * ’ 7 式中 c为干燥速率常数 J 3* 由干燥试验数据回 归计算得到 [ W 7 6 Y 从表可以看到Z *干燥机出气温度呈前低后高的特点这与 式’ H *的理论分析结果是一致的表明采用分区供 热方式很有必要I - *干燥机出料水分干燥过低时干燥机后部 出口废气温度明显增高造成废气排放热增加I因 此为减少能耗干燥机出料水分控制在 PR S T R 左右是适宜的这部分残余水分可以利用煤粒的余 热在其被运送至分选机主厂房的皮带机上再自然 蒸发掉使分选机入料满足水分控制要求I *采用干燥机前后分区不等温送气可以明 显降低干燥机后部出口废气温度减少废气排放 热I , *进气速度增大干燥机出气温度增高废热 排放增加因此在保证煤层基本流化的前提下宜 采用较低进气速度I在本试验中进气流速为, N , I MT R S ’ -[Y * 较为适宜I M“ 第期杨国华等Z振动流化床干燥分区供热方式研究 万方数据 表干燥试验结果 “ 3 ; A B ;C 6 6D AB 6; ; DC E6 B ;B ED ; ;C E D A6 E ; D AC E6 B AB A ;D ;C C C D6 F ;A A 6C E6 D ; D 6 DD C C E 6A B 6F 6 D C E6 B C6 E A 6D C D DA F6 ; C; D DC E6 6 A F 6D ;C E AD D D6 6 ; D DC E6 ; C ; AD ;C E BD ; C6 D D; C CC E6 D D B EC D ;D BA F 66 C C; ; DC E6 E B 6C D ;D 6D 6 E6 ; B; 6 DC E6 C G 结论 理论分析和试验结果表明H振动流化床用于干 燥煤炭表面水分时H热气流传递给煤粒的热量主要 用于;个方面H一是用于煤粒湿表面的水膜蒸发I 二是用于失去水膜后煤粒的加热升温H前者是干燥 所必需的H后者则应尽量减小由于沿干燥长度方 向煤粒的湿表面积呈指数急剧减小H用于煤粒水分 蒸发的热量也因此呈指数急剧减少H因此H在干燥 机前部应多供热H以加速煤粒的干燥H在干燥机的 后部应少供热H这种分区供热方式H对于减少干燥 能耗很有意义 参考文献J K 6 L 杨国华H陈清如振动穿流床煤炭干燥特性研究K M L 中国矿业大学学报H 6 B B H ; 1 A 7 J ; ; C N ; ; OP Q 9 R SH T 4 U Q V W X 2 Y Z [ \ Q ] \ P Z _ [ ‘ Q 9 ] 4 P _ P ] 2 U _ ‘ 1 D 7 J A ; F N A A E i P \j j HT 4 U QV W Hk Y \lm HU 2P n ‘ OP Q 9R SHT 4 U Q V W m \ s P Q Z _ U OP Q 9R SHT 4 U QV W X 2 Y Z [\ Q8 ‘ Q U 2 ‘ ] 1责任编辑 李成俊7 FEA 中国矿业大学学报第A D卷 万方数据