11.7. Рециркуляцияланатын астық қоспасы
компоненттерінің ылғалдылығын
есептеу
Нақты кептіргішке байланыссыз дəндердің араласу үдерісін
қарастырайық.
Алдымен
негізгі
есептеу
формулаларын
анықтайық:
массасы бойынша дəндер балансы:
рец.
;
дəндердің ылғалы бойынша балансы:
/
/ 100
+
рац. рац.
)/100.
Соңғы көрсетілген формуланың əр мүшесін G
0
-ге бөлу
арқылы келесі формуланы аламыз:
рец.
рец.
Циркуляциялану коэффициентін –
, ал алмасу
еселігін
рец.
деп белгілейік.
Онда,
см
рец.
Бұл теңдікті
см
-ге қатысты шеше отырып,
см
|
рец.
аламыз.
Өз кезегінде осы əдісті масса бойынша балансына қатысты
қолдансақ, онда
см
рец.
аламыз, одан N = 1+n болады.
Егер бастапқы формуланы
N
-ге қатысты шешшек, онда
257
Nw
cм
=W
0
+ (N – 1)W
рец.
;
см
рец.
рец.
;
рец.
см
рец.
аламыз.
см
рец.
∆
цикл.
деп қалдықты белгілейік, яғни
∆
цикл.
–
рециркуляциялау аймағындағы кептірудің бір циклінде болатын
ылғал бөлу.
Шикі дəндер мен рециркуляцияланатын дəндер қоспасын,
сонымен қатар бөлек рециркуляцияланатын дəндердің бөлек
компоненттерінің құрамы мен ылғалдылығын есептеуге
мүмкіндік беретін есептеу қатынасын алу үшін кептіру үдерісінің
бастауының нақты жағдайын елестетейік , бұл кезде дəндер
кептіргішке тиеледі жəне ол осыдан N рет рециркуляциялану
циклінен өткеннен кейін рециркуляцияланатын дəндердің
ылғалдылығына жетеді, яғни ылғалдылықтың
рец.
мəніне жетеді.
Басқаша
айтқанда,
рециркуляцияланатын
дəндер
келесі
параметрлерге ие болады:
рец.
=const жəне
рец.
=const.
Алдымен, компонент ылғалының булану үдерісін қозғамай,
таза механикалық қоспаны қарастырамыз.
Үдеріс басында
см
рец.
Дəндер
бұл
параметрлермен
кептіргішке
жəне
де
рециркуляциялану
аймағына
түседі,
ол
аймақтан
рециркляцияланған дəндер
рец.
шығып астық кептіргішке
жаңадан еңгізілген шикі дəндермен
араласады.
1 цикл:
см
рец.
;
жалпы түрде
рец.
см
см
см
см
см
см
1
см
Біздің жағдай үшін жалпы түр:
рец.
см
рец.
258
1-ші цикл үшін
см
рец.
2 цикл:
см
рец.
;
мұнда,
рец
см
рец.
осыдан, 2-ші цикл үшін
см
рец.
...
«к» цикл:
см.
рец.
,
мұнда, (к), (к-1),..., (к-к) – дəндердің рециркуляциялануының
реттік саны; 2,3,..., к – рециркуляциялану реттік санына сандық
тең болатын дəреже көрсеткіші.
Мысал. Теңдеудің жұмыс мүмкіндігін мысал арқылы
тексеруге болады. Бастапқы шарттар: G
0
=50 т/сағ;W
0
= 20%;
W
рец.
=15%; N=5; n=N-1
Онда, G
рец.
= (N-1) G
0
=4*50=200 т/сағ; G
см
= NG
0
=5*50=250
т/сағ;
см
рец.
20
4 15
5
16%
Ылғалдылғы W
0
= 20% болатын дəндерді кептіруге тұрақты
беру жағдайында қоспа массасы мен рециркуляцияланатын
дəндер массасы тұрақты болады, яғни, G
см
=const жəне G
рец.
=
const.
1-циклден кейін:
см.
рец.
= 50 + (4/5)*50 + (4/5)*200 – 50 =
250 т/сағ.
259
2-циклден кейін:
см.
рец.
=50 + (4/5)*50 +
(4/5)
2
*50 + (4/5)
2
*200 = 250 т/сағ
...
5-циклден кейін:
см.
рец.
= 50 + (4/5)*50 + (4/5)
2
*50 + (4/5)
3
*50 + (4/5)
4
*50 +
(4/5)
5
*200 = 250 т/сағ.
Осыдан, егер рециркуляцияланатын дəндердің компонент-
терін сипаттайтын цифрлерге жүгінсек, онда келесілерді көруге
болады:
1-кептіру циклінен кейін рециркуляциялау аймағында
(
50 т/сағ индексімен түсетін):
100
80%
2-циклден кейін:
100
64%
3-циклден кейін:
,
100
51,2%
4-циклден кейін:
,
100
40,96%
5-циклден кейін:
,
100
32,77%
Рециркуляцияланатын дəндердің бастапқы массасынан
бастап
рец.
= 200 т/сағ) осы фонда аналогия бойынша сəйкес
келесі дəндер мөлшері қалады: 1-циклден кейін -80%; 2-циклден
кейін: - 64%; ... 5-циклден кейін -32,77%.
Бөлек əр компонент үшін дəндердің нақты массалық
үлесін(%) анықтауға арналған қатынас к циклінен кейін:
100
100 (105)
Дəлел ретінде 75-суретте М (%)-нің N жəне n-ге
қатынасының диаграммасы көрсетілген.
Осыдан, (105) келтірілген теңдеу массасы бойынша
рециркуляцияланған
дəндердің
компоненттерін
анықтау
есептерін есептеуге мүмкіндік береді, бірақ оның бір кемшілігі
260
бөлек компоненттердің ылғалдылығын анықтамайды. Сондықтан
табылған теңдеу негізінде қоспа компоненттерінің массалары
үшін ылғал бойынша балансын құрамыз. Осы кезде алдымен
дəндердің рециркуляциялану аймақатарынан өту кезінде тек
ылғалдылығы w
0
> w
рец.
болатын компоненттер ғана буланатын
шартқа сүйенеміз. Бұл шарттың дұрысығын тексерейік.
75-сурет. Циркуляциялану коэффициенті N мен кептіру
циклінің к əртүрлі мəндері кезінде кептіргіште қалған дəндердің
массалық үлесі М (%)
Графиктегі түзулер (1-ден 5-ке дейін) кептіру циклінің санын
к (1-ден 15-ке дейін) білдіреді
Қоспадағы (немесе кез келген компонентте) ылғал массасы G
жəне w арқылы белгіленетініне сүйене отырып:
W=
,
дəндердің бастапқы қоспасы үшін
см
см
рец. рец.
аламыз.
Тексеру (жоғарыда қарастырылған мысал мəндері бойынша):
250
16=5020+20015/4000=4000.
261
Кептірудің 1-ші циклінен кейін Δw ескере отырып, дымқыл
компоненттің ылғалдылығы
тең.
Онда,
см.
см
рец. рец.
;
250
16=5020 + (4/5)50
+ (4/5)
20015,
осыдан келесі шарт бойынша
рец.
рец.
рец.
=
const,
15% .
Алынған нəтиже өту нақты емес, өйткені ылғалдылық
бойынша жылу жəне ылғал алмасу аймағындағы қоспа
компоненттерінің түзелуі болмайды. Осыдан, рециркуляция-
ланатын компонент ылғалы төмендейді.
Нақты жағдайда рециркуляциялық кептіру əдісінде маңызда
кемшілік – қоспаның бөлек компоненттерін рециркуляциялау
аймағында шамадан тыс кеуіп кету бақыланады. Осы кезде
шамадан тыс кептірілген дəндер ылғалдылығының төменгі шегі
ретінде рециркуляциялау аймағына еңгізілетін кептіру агентінің
параметрлері кезінде ылғалдың мөлшеріне тепе-тең келетін мəн
болады. Осыған сəйкес бұл отын жəне энергияның шығындалуын
алып келеді.
Осыдан, рециркуляциялану үдерісі рециркуляцияланатын
дəндердің құрғақ компонентінің ылғалдылығы құрғақ дəндер
ылғалдылығынан төмен болмайтын деңгейде сақталатындай етіп
ұйымдастырылуы керек, яғни келесі шарт орындалуы керек:
рец.
рец.
рец.
.
Мысал ретінде 1-кептіру циклінен кейін рециркуляция-
ланатын дəндердің құрғақ компонентінің ылғалдылығы Δw = 1%-
ға төмендеп, содан кейін төмендемейтін жағдайда дымқыл
дəндер ылғалдылықтың қандай мəндеріне біртіндеп теңесетінін
есептейік, яғни жоғарыда көрсетілген мысаланың бастапқы
мəліметтері үшін:
рец.
рец.
рец.
14% const.
262
Онда,
см
см
рец. рец.
;
250
16=5020 + (4/5)5
+ (4/5)
20014,
Одан (
рец.
рец.
рец.
14% const шарты кезінде
кептірудің 1-циклінен кейін шикі компоненттің ылғалдылығы
19%-ға дейін төмендейді. Əрі қарай ылғалдылықтың
төмендеу заңдылығы анық. Құрғақ компоненттің шекті ылғал-
дылығы бойынша шектеулер, модельдерге сай базаланатын, дəндер
компоненттері арасындағы ылғал алмасу үдерісінің жəне рецир-
куляциялану аймағында дəндердің кебуінің кинетикасын сипат-
тайтын сəйкес оптимизациялық мəселелерді шешуді талап етеді.
Жоғарыда айтылғандардан келесі қорытынды шығаруға
болады: кептіру үдерісін рециркуляциялану аймағы мен кептіру-
салқындату аймағына ылғалдылығы бірдей дəндердің түсуінің
мүмкінділігін жоққа шығаратындай етіп ұйымдастыру керек,
басқаша айтқанда, рециркуляциялану аймағы кептіру жəне
ақырғы салқындату айммақтары алдында орналасуы тиіс. Тек
осындай жағдайда ғана рециркуляцияланатын дəндердер
қоспасының бөлек компоненттерінің шамадан тыс кеуіп кетуін
жоққа шығаруға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |