ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплообмен из "Псевдоожижение" Некоторые исследователи измеряли диаметр фонтана визуально, наблюдая его через плоскую прозрачную стенку полукруглых аппаратов. Сомнения, касающиеся искажения фонтана плоской стенкой, были рассеяны Михайликом производившим параллельные измерения в полукруглом и круглом цилиндрических аппаратах, используя в последнем упомянутые ранее пьезометрические датчики. [c.641] Теплообмен между стенками аппарата и фонтанирующим слоем осуществляется, главным образом, за счет конвективного переноса тепла частицами, движущимися вниз в кольцевой зоне . Значения коэффициента теплоотдачи для различных твердых материалов при развитом фонтанировании в воздушном потоке находятся в пределах от 51 до 136 Вт/(м К) [44—117 ккал/(м ч °С) ]. [c.642] Для одного и того же зернистого материала в фонтанирующем слое получались, более низкие коэффициенты теплоотдачи, чем в псевдоожиженном. [c.643] Приведенное уравнение проверено в следующем диапазоне переменных с1 = 0,5—5,0 мм (размер несферических частиц выражается в виде диаметра равновеликой сферы), = 565—1446 кг/м , 3,81-2,32 кДж/(кг-К) [0,91—0,55 ккал/(кг °С)]. [c.643] Во всех экспериментах в качестве ожижающего агента использовали воздух. Данные были получены в опытах с аппаратами диаметром 76,2 152,5 и 305 мм, имевшими входные отверстия различных размеров. Заметим, однако, что диаметры аппарата и отверстия не входят в уравнение (XVII,19), поскольку их влияние оказалось несущественным. Действительно, экспериментом проведенным с несколькими материалами = 1—4 мм) в колонке диаметром 92 мм, продемонстрировано незначительное влияние диаметра отверстия показатель степени при в эмпирической формуле, предложенной для вычисления равен 0,2. [c.643] Исследование теплообмена между стенкой и фонтанирующим слоем при использовании воды в качестве ожижающего агента показало, что в этом случае перенос тепла твердыми частицами, движущимися вдоль стенки аппарата, теряет свое значение по сравнению с конвективным переносом потоком самой воды. Медленное направленное движение твердых частиц в кольцевой зоне, по всей вероятности, ослабляет эти конвективные потоки коэффициенты теплоотдачи в фонтанирующих слоях составляли 430— 580 Вт/(м -К) [370—490 ккал/(м Ч-°С)], тогда как в пустом аппарате без твердых частиц при тех же рабочих скоростях они превышали ИЗО Вт/(м К) [975 (ккал/м ч-°С)]. [c.644] Теплоотдача от внутренних теплообменных элементов к фонтанирующему слою происходит, в более благоприятных условиях, чем от ограничивающей слой стенки. Можно ожидать, что в зоне фонтана коэффициенты теплоотдачи будут близки к получаемым в псевдоожиншнном слое, в а кольцевых зонах они даже могут быть несколько выше, чем от стенки, вследствие турбулентности воздушного потока, вызванной теплообменной поверхностью. Эти предположения подтверждаются результатами исследований Забродского и Михайлика использовавших небольшой электронагреватель (диаметром 4,2 мм, длиной 35 мм) в качестве зонда для изучения полей коэффициентов теплоотдачи . Температуру поверхности нагрева поддерживали постоянной (70 °С), а по количеству подведенной электроэнергии определяли тепловой поток. [c.644] Коэффициент теплоотдачи в зоне фонтана заметно уменьшается по мере удаления от входного отверстия и выравнивается в верхней части фонтана (рис. ХУП-13), где, видимо, уравновешиваются противоположные эффекты уменьшения порозности, с одной стороны, и уменьшения скоростей воздуха и частиц, с другой. Из рис. ХУП-13 видно также, что повышение скорости газа на -- 14% вызывает примерно такой же рост коэффициента теплоотдачи в зоне фонтана. [c.645] Исходя из практических целей, Забродский и Михайлик провели дальнейшие исследования с нагрёвателями различных размеров и пакетами, составленными из нескольких одиночных нагревателей. При этом были использованы тот же экспериментальный аппарат, а также прямоугольный аппарат большего поперечного сечения. Полученные коэффициенты теплоотдачи хорошо согласуются с величинами, найденными для одиночного нагревателя в идентичных условиях. Характер потоков в аппарате прямоугольного сечения оказался более благоприятным для теплообмена, нежели в круглом цилиндрическом аппарате. [c.645] Ожижающий агент — горячий воздух I) = 92 мм Н = 12—15 см. [c.646] Постулируя, что теплоотдача от газа к частице происходит преимущественно в зоне фонтана, авторы рассчитывали движущую силу А Г по среднему значению температуры газа в фонтане, но в качестве поверхности теплообмена принимали поверхность всего твердого материала в слое . Рассчитанный таким способом коэффициент теплоотдачи для различных твердых материалов составлял только 17,5—35 Вт/(м -К) [15—30 ккал/(м Ч -°С)], что в 5—10 раз ниже, чем в псевдоожиженном слое при аналогичных условиях. Вероятно, столь низкие значения обусловлены тем, что в фонтанирующем слое только малая доля общего твердого материала слоя находится в зоне активного теплообмена, т. е. в фонтане. [c.646] Коэффициенты теплоотдачи, полученные для частиц угля размером 2,5 мм, составляли 128—139 Вт/(м -К) [110— 120 ккал/(м - ч -°С)], что, как и следовало ожидать, близко к указанным в предыдущем разделе для теплообмена с небольшими погруженными в слой зондами [157—193 Вт/(м -К), или 135— 166 ккал/(м -ч С)]. [c.647] Эксперимент Бартона и Рэтклиффа был в дальнейшем усложнен, поскольку теплообмен сопровождался эндотермической реакцией коксования в аппарате, где были помещены кольца Рашига , резко интенсифицирующие перенос тепла частицами угля при их движении в свободном пространстве кольцевой насадки. Таким образом, вопрос о теплопереносе в фонтанирующем слое от ожижающего агента к твердой частице полностью еще пе выяснен и требует дополнительных исследований. [c.647] Вернуться к основной статье