PDF《倾斜料盘式气体射流冲击干燥机设计与试验 س》

3 0 喷嘴排列间距调节范围 / m m

2 8~

5 6

1

2 工作原理 热空气在高压离心风机的作用下, 通过出风通 道将具有一定温湿度与流速的热气流输送至气流分 配室, 其中内置有多个喷嘴的喷管组固定于气流分 配室与干燥室之间.热气流在气流分配室流场耦合 作用下, 经喷嘴以均匀流速水平地冲击料架上多排 倾斜放置的物料.与此同时控制系统根据设定参数 实时调节干燥室内的湿含量变化, 确保干燥介质保 持在相对较高的焓值与湿含量水平, 提高传热效率 并减少干燥结壳, 以此实现物料的快速干燥.

2 关键部件设计

2

1 气流分配室 气流分配室主要承担着优化流场分布, 平均分 配喷管流速的重要作用, 而不合理的结构设计会导 致喷管出口的气流速度不一致, 继而影响到物料在 干燥过程中品质的均一性, 同时还会延长整体干燥 时间, 增加能耗[

2 6 ] .因此, 为了确保喷管出口风速 上下均匀 一致, 本文以气体运动微分方程和RNGkε湍流模型为基础, 使用 F l u e n t

6 2软件对气流 分配室进行数值模拟优化设计, 在原始模型的基础 上分别调整分配腔室下端间距, 构造半圆柱扰流及 安装多块平板扰流方式并对改进效果进行对比分 析.入口及出口边界分别选择速度入口和压力出口 边界条件, 固壁条件采用无滑移条件. 原始模型的分配腔室呈长方体, 长、 宽、 高分别 为

310、

115、640m m ;

进风端位于分配腔室正上方, 入口尺寸( 长 *宽) 为115m m*1

0 0m m ;

喷管组采 用矩阵排列方式固接于分配腔室表面, 喷管直径及 长度分别为

1 8 、

5 4m m .喷管组共

1 5排, 每排 7支 喷管, 标定最上端为第一排喷管, 依次至最下端为第

1 5排喷管.综合比较模拟结果可知, 调整分配腔室 下端间距的模型随着间距的不断降低, 喷嘴出口的 平均值从第 1排至

1 5排呈现依次增加的分布规律, 气流强弱依然明显, 并未很好地解决问题.构造半 圆柱扰流模型的结果与圆柱半径有较大关联, 出口 风速的分布沿高度方向均呈跳跃变化的规律.安装 多块平板扰流模型的效果最优, 且平板间距 h及第 一块板与喷管轴线间距 L分别为

1 6

0 、

1 4m m时, 各 排喷管之间气流速度差别很小, 出口风速分布均匀 性得到有效提高, 示意图和三维结构如图 2所示. 速度偏差比 E用来评价不同高度方向喷管气流速 度的偏差程度[

2 7 ] . E= | V L -V a| V a *

1 0

0 % 式中 V L ― ― ―各排喷管气流速度的平均值, m/ s V a ― ― ―速度分布的总体均值, m/ s 图2气流分配室优化结构示意图及三维图 F i g .

2 P h y s i c a l s t r u c t u r eo f t h eo p t i m u m d e s i g n ( a........