ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура и перемешивание частиц в фонтанирующих слоях из "Сушка во взвешенном состоянии _1968" Под структурой взвешенных дисперсных систем понимается распределение ъ пространстве и времени концентрации одной фазы в другой. В случае фонтанирующих слоев это будет величина и распределение концентрации твердой фазы по слою. [c.48] В основе изучения структуры фонтанирующего слоя лежит первоначально установленный факт неоднородности различных областей слоя. Все исследования фонтанирующего слоя представляют собой наблюдения ядра путем измерения его границ (полукруглая колонка с прозрачной стенкой) и измерения концентрации частиц в ядре. [c.48] В исследованиях всех авторов была принята двухзонная модель, по которой частицы в ядре потока поднимаются (в ядре предполагалась пониженная концентрация последних), а в периферийной зоне (плотный движущийся слой) спускаются. [c.48] При зондировании трехмерных моделей интерпретация показаний представляет серьезную метрологическую проблему, особенно ввиду наличия внутри фонтанирующего слоя областей с резко различающимися концентрациями частиц. В настоящее время для локальных концентрационных измерений (как усредненных, так и флуктуационных) в дисперсных системах используются прямые методы (емкостный, по электропроводности и по перепаду давлений) и косвенные (пьезометрический — по скоростям и числу соударяющихся частиц). [c.48] Метод локальных пульсаций давлений опробован Такеда [112] при изучении конического распределителя газа. [c.48] В ряде советских работ по фонтанирующему слою (с 1963 г.) нашла применение пьезоэлектрическая методика [103, 113, 114]. Сравнительная простота этой методики позволила применить ее для изучения движения частиц как в кипящем, так и особенно в фонтанирующем слоях. При исследовании фонтанирующих слоев производились как качественные (определение границ ядра по наличию или отсутствию ударов частиц о поверхность пьезокристалла), так и количественные измерения. [c.48] Косвенные методы определения границ ядра фонтанирующего слоя развиты в работах [98]. [c.48] Профили ядра, построенные по этим методам для разных углов конусности, представлены на рис. 1-18. [c.48] Отметим, что полученные расчетные данные обнаруживают значительную согласованность с экспериментальными. [c.49] Рассмотрим, по данным различных авторов, методики и результаты исследования движения и перемешивания частиц в фонтанирующем слое. Сводка опубликованных в 1959—1966 гг. в СССР и за рубежом работ приведена в табл. 1-7. С целью более полного охвата вопроса в нее, помимо данных по собственно фонтанирующему слою, включены и работы по перемешиванию в конических кипящих слоях — tapered beds (порядок расположения работ хронологический). [c.50] Лева в аппарате с мешалкой добился выравнивания только за 9—12 мин, что при аналогичном расчете дает в пять раз меньшее значение коэффициента перемешивания = i,A см сек). [c.50] Некоторые результаты исследований [100] свидетельствуют о линейной зависимости между скоростью движения частиц у стенки я скоростью газа. [c.51] На механизм циркуляции твердых частиц в фонтанирующем слое имеются различные точки зрения. [c.51] По вопросу о макрокинетической характеристике слоя также существуют различные мнения. Так, Бекер (см. табл. 1-7) предполагает наличие режима идеального смешения Боулинг с Баттсом и Эльперин с Хохловым пришли к аналогичному выводу, но вносят поправки — первые на проскок, вторые — на запаздывание (в основном эти поправки связаны с принятой схемой загрузки и выгрузки). По мнению же Мелека, получившего высокие значения коэффициентов перемешивания, режим фонтанирования близок к полному смешению это подтверждают и наши исследования. [c.56] В работе [106] было проведено исследование структуры визуально и с помощью фотосъемки, в результате которого были изучены форма и структура ядра фонтанирующего слоя (при а = О 70°, = 1,5 6 мм). Типичная картина ядра приведена на рис. 1-22. [c.56] Первые две особенности могут быть объяснены на основе аналогии с истечением струи из насадки в более плотную среду. [c.56] Эта особенность прирешеточного участка фонтанирующего слоя имеет существенное практическое значение, так как сводит к минимуму контакт твердой фазы с решеткой, позволяя избежать нежелательных явлений перегрева частиц. [c.56] Вблизи рассмотренной разреженной зоны наблюдается (см. рис. 1-22) резкое сужение ядра слоя, что легко объяснить па основе известных свойств вытекающ их из пасадки струй. В целом, как показали наблюдения за структурой ядра в фонтанируюш ем слое, оно очень похоже на сечение трубки Вентури. [c.57] Была изучена также зависимость угла раствора ядра от скорости газового потока путем фотографирования слоя при разных выдержках. Данные, полученные при выдержке Veo сек для слоя шариков диаметром , Ъ мм, показывают, что угол раствора конуса ядра, начиная с высоты, при которой наступает расширение, не очень значителен (8,5—18°), изменение этого угла, так же как и абсолютных значений ширины ядра (на произвольном уровне), с увеличением скорости газа незакономерно, ввиду чего можно считать, что прямо пропорциональная зависимость ширины струи от скорости газа для фонтанирования не подтверждается. [c.57] Вернуться к основной статье