ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Газосодержание барботажного слоя и межфазная поверхность из "Аппараты с погружными горелками" Структура газожидкостного слоя определяется главным образом размерами газовых пузырьков, равномерностью их распределения в слое жидкости и характером их движения. [c.103] Равномерное распределение газовых пузырьков в жидкости достигается только при подаче газа через решетчатые барботеры с отверстиями не более 3 мм. В этом случае из каждого отвер-стия отрываются пузырьки с определенной частотой, которые поднимаются через слой жидкости в виде цепочек, и весь газожидкостный слой пронизан такими параллельными рядами цепочек пузырьков. [c.103] Исходя из этого, определяют газосодержание двухфазного слоя в зависимости от размеров пузырьков и их количества в объеме жидкости. [c.103] Если представить вспененный слой в виде газовых пузырьков, уложенных в некотором объеме, как твердые шарики одинакового размера, то межфазная поверхность будет иметь стабильную величину, определяемую расчетом по размеру газовых пузырьков. [c.103] Свободный объем между плотно уложенными шарами составляет примерно 26%. Следовательно, при таком расположении газовыху- пузырьков в объеме жидкости газосодержание двухфазного слоя не может быть больше 74%. [c.103] При расположении газовых пузырьков в виде цепочек, уложенных вертикальными рядами, объем между пузырьками (шарами) составит около 48%. Следовательно, газосодержание двухфазного слоя не может превышать 52%. [c.103] Такая точка зрения по распределению газовых пузырьков в жидкости далека от действительности. Даже йри малых расходах газа через отверстия решетки не имеет места параллельное движение цепочек пузырьков. Механизм образования пузырьков при истечении газовой струи через решетчатый и трубчатый барботеры, находящиеся в жидкости, очень сложен. [c.103] Тщательные исследования в этом направлении сделаны с помощью фотографирования размеров пузырьков, наблюдения частоты их образования от скорости истечения газа через бар-ботажные сопла и решетки [2]. [c.103] Многочисленные опыты подтвердили, что газ, подаваемь й в решетчатый барботер, на выходе из сопла отодвигает жидкость и поступает под решетку, где распределяется и вытекает через отверстия в жидкость в виде отдельных потоков пузырь-ков. При этом образование и движение газовых пузырьков наблюдается только над решеткой независимо от глубины погружения барботера. [c.103] Размеры газовых пузырьков и чередование их выброса из отверстий решеток имеют большое влияиие на степень. газосодержания слоя жидкости. [c.104] Имеются сведения о частоте образования пузырьков над одиночным отверстием, а также о том, что наличие соседних отверстий и высота барботажного слоя не оказывают существенного влияния на частоту образования пузырьков. [c.104] Экспериментальными работами [1] доказано, что частота чередования газовых пузырьков.в объеме жидкости, измеряемая специальными приборами, примерно такая же, как и частота образования пузырьков над отверстиями решетки при любых расходах газа. Это положение свидетельствует, что дробление газового потока протекает непосредственно на решетке, а не в пространстве жидкости. [c.104] Размеры пузырьков в барботажном слое мало зависят от перфорации тарелки. Опыты подтвердили, что в пределах диаметров отверстий решетки от 0,26 до 4 мм и скоростях газа от 0,003 до 0,08 м сек размеры пузырьков зависят только от физических свойств среды. Тем не менее между слоями, образованными над решетками с малыми отверстиями (до 0,8 мм) и образованными над решетками с большими отверстиями (свыше 1 мм), имеется существенная разница. В первом случае над тарелкой образуются мелкие пузырьки, которые сохраняют устойчивые размеры на всем пути своего перемещения, и газожидкостный слой имеет относительно стабильную структуру. [c.104] При больших отверстиях в решетке образуются более крупные пузырьки, которые даже в области малых расходов газа являются неустойчивыми и дробятся на более мелкие, Барботажный слой менее стабильный и с увеличением расхода газа значительная часть его проходит через жидкость в виде газовых струек, создавая так называемый факельный режим барботажа. [c.104] При факельном режиме барботажа высота газожидкостного слоя неодинакова по уровню жидкости. В центральной части сосуда уровень газожидкостного слоя более высок, чем у периферии. [c.104] При просвечивании двухфазного слоя установлено, что распределение газовых пузырьков по высоте слоя не одинаково. Под решеткой совершенно не наблюдается газовых пузырьков, а в верхней части слоя на выходе из жидкости их больше, чеы над решеткой. [c.104] Высота повышенного газосодержания в верхнем слое жидкости составляет около 10 мм. [c.104] Картина барботажа, зафиксированная фотографиями, отражает только распределение газового потока в жидкости в зависимости от глубины погружения барботера при постоянном расходе воздуха 2,05 м /ч. [c.104] Когда жидкость находится на уровне верхней плос1 ости решетки, то воздух проходит незначительную высоту слоя жидкости и вспенивание слоя, расположенного ниже барботера, не наблюдается. При погружении барботера до глубины 50 лж воздух, пройдя решетчатую тарелку, вспенивает слой жидкости, расположенный выше ее, а ниже решетки слой жидкости не участвует в барботаже. [c.105] При дальнейшем погружении барботера от 50 до 140 мм картина барботажа усиливается, степень газосодержания резко увеличивается в зависимости от величины подачи газа. [c.105] Вернуться к основной статье