Principe de fonctionnement du lit fluidisé vibrant

Abstrait:

Les séchoirs vibrants à lit fluidisé se répartissent généralement en deux catégories principales. Un type se compose de séchoirs circulaires horizontaux rectangulaires et verticaux où le moteur vibrant est directement monté sur le lit fluidisé pour l'entraînement. Ces séchoirs se caractérisent par une structure simple à lit fluidisé, une installation facile et un faible coût. L'autre type est un type à ressort à lames où la partie vibrante est séparée du moteur et le vibrateur de type boîte - est fixé à une extrémité du lit fluidisé. Ce type possède un mécanisme de vibration et de transmission complexe et est plus cher.

1.1 Types et structures

Les séchoirs vibrants à lit fluidisé se répartissent généralement en deux catégories principales. Un type se compose de séchoirs circulaires horizontaux rectangulaires et verticaux où le moteur vibrant est directement monté sur le lit fluidisé pour l'entraînement. Ces séchoirs se caractérisent par une structure simple à lit fluidisé, une installation facile et un faible coût. L'autre type est un type à ressort à lames où la partie vibrante est séparée du moteur et le vibrateur de type boîte - est fixé à une extrémité du lit fluidisé. Ce type possède un mécanisme de vibration et de transmission complexe et est plus cher. Ce dernier type est généralement utilisé dans les séchoirs à lit fluidisé de grande taille-, offrant un fonctionnement stable et une fluidisation uniforme. Actuellement, l'industrie du caoutchouc utilise couramment des séchoirs à lit fluidisé vibrant à section rectangulaire horizontale. La structure d'un séchoir à lit fluidisé vibrant rectangulaire horizontal est illustrée à la figure 1. Il se compose d'une coque, d'une plaque de distribution, d'un vibrateur (comprenant un moteur vibrant et des ressorts d'isolation des vibrations) et d'un système d'air chaud et froid. Le vibrateur comprend généralement deux moteurs excentriques contrarotatifs, appelés vibrateur linéaire inertiel à double axe auto-synchronisé. L'air chaud entre de bas en haut par la plaque de distribution perforée, tandis que le matériau entre par l'arrière par le haut. Le matériau est fluidisé dans le lit fluidisé par l'air chaud et les vibrations, subissant simultanément un échange de chaleur et de masse. Le matériau séché est refroidi et transporté vers l'orifice de décharge par vibration. L'air chaud et froid est évacué par l'orifice d'échappement situé au sommet de la coque.

1.2 Caractéristiques

Lors du séchage de matériaux granulaires, les lits fluidisés ordinaires peuvent rencontrer les problèmes suivants : lorsque la taille des particules est petite, des canaux ou des lits morts peuvent se former ; lorsque la plage de distribution des particules est large, l'entraînement peut être assez important ; en raison du mélange des particules, le temps de séjour du matériau dans la machine varie, ce qui entraîne une teneur en humidité inégale dans les particules séchées ; lorsque le matériau a une teneur élevée en humidité, une agglomération et un agglomération peuvent se produire, entraînant une détérioration de la fluidisation, etc. Un lit fluidisé vibrant est créé en appliquant des vibrations à un lit fluidisé conventionnel. Il s'agit d'une amélioration réussie par rapport au lit fluidisé conventionnel, surmontant les inconvénients susmentionnés du lit fluidisé conventionnel. Par rapport aux séchoirs à lit fluidisé conventionnels, les lits fluidisés vibrants présentent les avantages suivants :

(1) Dans un lit fluidisé conventionnel, la fluidisation des matériaux est entièrement réalisée par flux d'air, tandis que dans un lit fluidisé vibrant, la fluidisation et le transport sont principalement réalisés par vibration. Sous la double action de la force d'excitation et de l'air chaud avec une certaine pression, le matériau présente un état de fluidisation idéal, permettant un contact complet entre le matériau et l'air chaud.

(2) En raison de l'ajout de vibrations, la vitesse minimale de fluidisation du matériau est réduite, ce qui entraîne une fluidisation plus précoce. En particulier, le matériau particulaire situé près du fond de la plaque de distribution de gaz commence à se fluidiser en premier, ce qui contribue à éliminer les phénomènes de paroi et améliore la qualité de fluidisation.

(3) L'air chaud entrant dans le séchoir est principalement utilisé pour le transfert de chaleur et de masse pendant le processus de séchage. En utilisant une température d’air d’entrée plus élevée et en augmentant l’épaisseur de la couche de matériau, une efficacité thermique plus élevée peut être obtenue. L'efficacité thermique d'un séchoir à lit fluidisé vibrant typique se situe entre 30 % et 60 %. Par conséquent, le volume d’air est considérablement réduit, de seulement 20 à 30 % de celui d’un séchoir à lit fluidisé conventionnel. La charge sur le système de récupération de poudre fine est réduite et l'entraînement de poudre fine est généralement réduit. Les spécifications de la source de chaleur de support, du ventilateur, du séparateur cyclone, etc. sont également réduites en conséquence, ce qui entraîne des effets d'économie d'énergie -importants.

(4) Les lits fluidisés vibrants peuvent sécher des matériaux avec une large distribution de particules et un temps de séjour relativement uniforme ; ils peuvent également sécher des matériaux visqueux ou thermoplastiques, réduisant ainsi les exigences d'uniformité et de régularité des matériaux et facilitant l'obtention de produits séchés uniformes.

(5) La structure du lit est améliorée, le coefficient de transfert de chaleur augmente, la zone d'interface de phase augmente et le degré de turbulence de la couche limite augmente, renforçant ainsi le processus de séchage.

(6) Cela peut réduire le problème de canalisation initial de la fluidisation, ce qui entraîne une bonne stabilité opérationnelle. La vitesse de l'air de fonctionnement et la chute de pression du lit sont inférieures à celles des séchoirs à lit fluidisé conventionnels. En raison de l’absence de rétromélange intense, les dommages aux particules de matériau sont minimes.