Процессы и аппараты урановых производств Курс лекций Ассистент кафедры ХТРЭ Кантаев Александр Сергеевич МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 1

Лекция 14 Высокотемпературные процессы 2

Ленточные сушилки 3 Рисунок – 1 Ленточная сушилка 1 - питатель; 2 - лента- транспортер; 3 - вентиляторы с моторами; 4 - узел разгрузки

Кинетика сушки 4

5 Граничная влажность Z гр является эмпирической величиной. Количество влаги, которое необходимо удалить для достижения Z гр, а затем Z кон, может быть определено по уравнениям

Оборудование процессов сушки 6 Рисунок – 2 Вращающаяся трубчатая печь: 1 – патрубок для подачи материала; 2 – загрузочная камера; 3 – опорная станция; 4 – реторта печи; 5 – ведущая шестерня; 6 – опорно-упорная станция; 7 – разгрузочная камера

Оборудование процессов сушки 7 Время пребывания τ в реторте длиной L Формула Салливена Формула общего назначения

Пылеунос из печей 8 Уравнение Стокса: Концентрация пыли в турбулентном газовом потоке Количество уносимой с газами пыли описывается зависимостью

Теплообмен в печах 9 Для внешнего электрического обогрева суммарный процесс теплообмена складывается из следующих стадий: 1.1) радиационный (отчасти конвективный) подвод тепла от электрических нагревателей к внешней поверхности реторты; 1.2) передача тепла через стенки реторты за счет их теплопроводности; 1.3) передача тепла от закрытой внутренней поверхности реторты слою материала за счет теплопроводности и отчасти путем конвекции газа в пустотах между частицами материала; 1.4) конвективная передача тепла от открытой внутренней поверхности реторты газовому потоку; 1.5) конвективный теплообмен между газовыми потоком и открытой поверхностью материала; 1.6) теплопередача внутри перемешиваемого слоя твердого материала.

Теплообмен в печах 10 Для внутреннего газового обогрева суммарный процесс состоит из следующих стадий: 2.1) радиационный и конвективный подвод тепла от факела горящего газа и нагретого газового потока к открытой поверхности материала и открытой внутренней поверхности реторты; 2.2) передача тепла от закрытой поверхности реторты слою материала вследствие теплопроводности и отчасти конвекции газа в порах; 2.3) теплопередача внутри перемешиваемого слоя твердого материала, Количество тепла, передаваемое газовым потоком открытой поверхности реторты и открытой поверхности материала можно найти по уравнениям:

Теплообмен в печах 11 Количество тепла, передаваемого от газа к открытым поверхностям реторты и материала или от этих поверхностей к газу, определяется выражением Количество тепла, передаваемого внешней поверхностью реторты окружающему воздуху радиационным и конвективным способом, описывается выражением

Конструктивные особенности 12 Рисунок – 3 Схема перемешивания в реторте с лопастями: а - простые лопасти; б - ковшовые лопасти

Расчет и выбор печей по производительности 13 Объем реторты Диаметр реторты Мощность, необходимая для вращения реторты