Гранулирование

Методика расчета

Методика расчета гранулятора барабанного типа. Методи­ка расчета гранулятора барабанного типа сводится к определе­нию его диаметра и длины при известном времени пребывания материала в грануляторе.

Диаметр гранулятора Dt (в м) определяют из уравнения
D6= [0,785z®p„(l — up)IBGc(l+u)]^,

где z — отношение длины к диаметру барабана, при расчете принимают .2=2—4; Ф — коэффициент заполнения барабана, обычно принимают Ф=0,10— 0,15; рн — насыпная плотность исходного материала, подаваемого в грану­лятор, кг/м3; Up — влагосодержание ретура на сухое вещество, кг/кг; В — коэффициент вариации, определяется из уравнения;

rK—r„(2N — 1) —ki,

где

N= {1 +9 In [2 — exp (— 9 amB/r„2) ]} ш

(rK — средний радиус гранул готового продукта, м; гя — средний радиус ча­стиц ретура, м; ат—коэффициент диффузии жидкой фазы, м2/с; т — время пребывания материала в грануляторе, с; Gc — производительность по сухо­му продукту, кг/с; и — влагосодержание гранулируемого материала (на сухое вещество), кг/кг; k■—коэффициент истирания, м/с,

£= 10-5 (соОс/Сг)1/г,

где to—угловая скорость вращения гранулятора, с-1; ог — прочность гранул готового продукта, МПа.

По расчетному значению £>с определяют длину гранулятора: Lt=zDt, а затем рассчитывают объемный расход шихты Qm (в м3/с) через гранулятор:

<3щ= бс(1“)-н)/рн(1 Wp).

По найденным размерам барабана уточняют время пребы­вания материала в грануляторе:

T = L6/foc (где Ц0с = 4<?ш/Я/)62Ф).

Расход воды в GB (кг/с) на увлажнение рассчитывают из материального баланса:

GB=Gcu/(l — gP),

где gp — необходимое содержание рецикла в шихте.

Методика расчета тарельчатых грануляторов. Инженерная методика расчета тарельчатых грануляторов наиболее полно разработана в работе [59], автор которой исходит из предпо­сылки, что для получения динамических уплотняющих нагру­зок одинаковой величины в тарельчатых грануляторах различ­ного диаметра скорости в конце скатывания гранул должны быть равны, следовательно:

sin a2 — f cos a2= (Di/Dz) (sin ец —f cos cti). (2.69)

Существенным параметром гранулятора, как указывает ав­тор [59], является высота борта, которая наряду с углом на­клона и диаметром тарелки определяет количество материала, одновременно находящегося в грануляторе. Эту величину, от­несенную к площади тарелки, можно охарактеризовать как удельную постоянную нагрузку (в т/м2). Производительность тарельчатого гранулятора увеличивается с повышением удель­ной постоянной нагрузки до определенного предела (0,15— 0,20 т/м2). При дальнейшем повышении нагрузки производитель­ность начинает уменьшаться.

Исходя из изложенного, первичным параметром, определяю­щим эффективность работы тарельчатого гранулятора при пере­ходе от одного размера к другому, следует считать угол наклона тарелки к горизонту ос. Если на грануляторе одного диаметра (Di) экспериментально найдено оптимальное значение угла, при котором обеспечивается наибольшая производительность по гра­нулам заданного размера, то пользуясь соотношением (2.69), можно найти оптимальное значение угла ос2 Для гранулятора другого диаметра (D2).

Частота вращения тарелки определяется по уравнению:

0)2= 0)|Z)i/Z)2,

где сої—частота вращения экспериментальной тарелки; £>і — диаметр экспе­риментальной тарелки, м.

Глава 3