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外文翻译--关于离心流化床烘干机热量与质量传递的试验研究 中文版【优秀】.doc

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外文翻译--关于离心流化床烘干机热量与质量传递的试验研究 中文版【优秀】.doc

南昌航空大学科技学院外文翻译1关于离心流化床烘干机热量与质量传递的试验研究M.H.Shi,H.Wang,Y.L.Hao中国南京东南大学电力工程系210096摘要我们正在做一项热量和质量传递特性的试验研究,就是前两天潮湿的物质在离心流化床(CFB)烘干机的干燥过程。每分钟转数要300到500之间。测试材料有湿的沙,玻璃粉和切成片的食物。入口和出口的气体温度和湿球温度,以及床的温度都被测出。通过质量平衡法,在气体阶段立即决定了水分含量。可以测出表面气流速度、颗粒直径和形状、床的厚度、床的转数以及干燥特性最初的温度的影响。我们获得了一个经验系数,可以用来计算在离心流化干燥器内气体颗粒的热量传递系数。关键词干燥热量和质量传递离心流化床1.引言CFB干燥是一项新技术,潮湿的材料要离心力范围内通过机床的旋转来完成一个被高度提高的热量和质量传递。这种机床本质上是一个围绕对称轴旋转的圆柱形篮子,上面有一个能渗水的圆柱形墙体。干燥物进入篮子,因为旋转产生的强大的离心力,它们被迫在篮子周围形成一个环形层。气体通过能渗水的圆柱墙注入,当力量通过流化介质平衡了离心力,机床开始流化。不像垂直机床一样有一个固定的引力力场,离心床的体积力成为一个可调节的参数,这个参数由旋转速度和篮子的半径决定。原则上,在任何气体流速情况下,通过改变机床旋转速度都能达到最小流化作用。用一个比引力还大得多的强离心力场,机床可以经得起一个大的流速,而不形成大的气泡。因此,在高气体流速下气体液体的联系得到了改进,并且在干燥过程中能达到热量和质量传递。因为这个原因,CFB干燥器在干燥业得到颇多关注。文献中只能找到一些研究CFB干燥的调查著作。拉扎尔和法卡斯1,2布朗3执行了CFB切片水果和蔬菜的干燥过程,卡尔森4调查了CFB大米干燥情况。这些调查报告都非常的有益,但它们主要关注的是工业申请CFB的可能性。CFB的流动行为和干燥特性是非常复杂的,并且仍然不是很清楚。为了评估物体表面温度,从气体到物体的热量传递知道是标非常有必要的。为了特定的目的,定量的CFBs热量传递特性的知识是必须的。在这篇论文中,做了一个关于流动行为和CFB的气体液体的热量和质量传递特性的试验,影响干燥过程的主要因素被检测和讨论。南昌航空大学科技学院外文翻译22.实验装置图1为实验装置示意表。一个围绕水平轴的圆柱形篮子安装在一个密封的圆柱形盒子内。篮子直径为200mm,宽度为80mm。篮子的侧面有直径为3mm的洞,用来分散气体,有22.7的开放区域。图1.实验装置内表覆有200个不锈钢丝网,用来防止机床材料腐蚀。在篮子末端墙体的中心处有一个直径为80mm的洞,用来排出气体。一个变速发动机被用来转动篮子,通过一个轴来连接篮子墙体的另一端。用一个LZ45转速计来测量发动机的转速。空气由一个鼓风机吹入。空气质量流率的测量采用孔板流量计。空气加热使用的是一个电热器。一个t形管阀是用来控制流体方向。空气温度稳定在期望值约100℃后,打开球上的阀门,干燥实验便开始了热空气流经分散器到达机床后进入大气层。压降是通过一个U形量表来测量的。一个压力探针沿着中心线伸到篮筐里,离端壁10毫米远。在相同的操作条件下,也进行了不使用机床材料来获取穿过分散器的压力差异的试验。穿过机床的压降通过ΔpBedΔpTotal−Δp分散器来测量。入口气体温度、出口气体温度和在不同位置的床温度随时间变化是使用热电偶探头来测量的,数据记录是采用3497A记录数据采集/控制单元。在干燥过程中测试材料的含水量是通过在气体阶段的南昌航空大学科技学院外文翻译3水分平衡法来测量,即通过测量在气体阶段用干湿灯泡温度计来入口与出口处的湿润度。图2.离心流化床的一个特别部分时间间隔从tj到tjC1的水分平衡是11tjtjxjxjdxMsdtHinHoutG(公式1)。在时间tj1,测试材料的水含量是dtttGHHMxxinoutsjjjj11公式2)。采用干燥重量法测试材料样品达到初始含水率,我们能得到随着时间的含水率的变化,因而,干燥率计算为dtdxRSMps(公式3).干燥的表面Sp作为测试材料全部表面积为VaVdSpsp16(公式4)。忽略射线热传导和周围的热损失,如图2所示,不同体积时,在任何给定的时间机床的能量等式是这样的dllhaHdGTTrTcsggpg20(公式5)。该方程可以使用在整个机床来获得传热系数ln2,,0TTTTrGcsingsoutgpgLLaHh(公式6)3.结果与讨论3.1.机床的压降与初始流化特性图3显示机床压降的变化,沙床表面气流速度,在干燥测试中不同的旋转速度,在初始流化阶段,压降增大均随着流速。南昌航空大学科技学院外文翻译4图3.CFB沙子的流化曲线dpD0.245mm,nD400rpm.材料上/下m/h沙d/s玻璃珠当到达临界点时,压降将保持几乎不变。但是,切片,观察成块的材料所得的结果不同。压降曲线有一个最大值,它对应的临界液化点,如图4。在初始流化阶段,慢慢增大压力降的增加与流速。当达到临界点,压降随着气速的增加而下降。这是因为在离心力场内,切片材料的自锁现象逐渐减弱,并且因为机床变得统一。这造成了一个流阻。降低机床转速可以降低机床压降和临界气速,如图4。这是由于减在了床上旋转速度就会削弱离心力场和导致流动阻力减少。它也可以从图4看出来切片土豆的临界流化速度要小于块状土豆,是由于片状材料更大地触风面积。图4.不同形状材料的流化曲线(切片土豆10mm_10mm_1.5mm,nD300rpmh块状土豆5mm_5mm_5mm,nD300rpms块状土豆5mm_5mm_5mm,nD250rpm.

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