ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидравлическое сопротивление в горизонтальных и вертикальных пневмопроводах из "Пневмо- и гидротранспорт в химической промышленности" Двухфазный поток характеризуется разностью скоростей несущей (непрерывной) и транспортируемой (дискретной) фаз. В расчетной практике представляет интерес средняя величина скольжения, являющаяся разностью V — U. Характеристикой скольжения служит также коэффициент скольЖёния i (см, формулу 1.63 в табл. 1.15). [c.147] При вертикальном пневмотранспорте и невысокой концентрации твердой фазы скольжение фаз примерно равно скорости витания твердых частиц (см. формулу П1.6), однако скольжение растет при увеличении скорости потока и уменьшении диаметра трубы [28]. [c.148] С увеличением скорости потока возрастают потери на трение, что снижает скорость твердых частиц. При уменьшении диаметра трубы учащаются столкновения транспортируемых частиц со стенкой подъемника и между собой, увеличивается сопротивление движению потока. Все это увеличивает потери и снижает среднюю скорость твердых частиц. Увеличение скорости витания частиц повышает скольжение, однако при этом степень его роста при увеличении скорости транспортируемого потока снижается [28]. [c.148] Увеличение скорости витания частиц сопровождается снижением средней скорости их движения. Вместе с тем частицы с высокой скоростью витания менее подвержены воздействию пульсаций транспортирующего потока, т. е. радиальные перемещения тяжелых частиц сокращаются по сравнению с более легкими, а значит, и число их ударов о стенку трубы уменьшается. Благодаря этому снижаются вредные потери, что повышает среднюю скорость частиц. [c.148] Таким образом, повышение скорости витания частиц уменьшает их скорость и увеличивает скольжение с другой стороны, уменьшение влияния пульсаций потока на пульсации твердых частиц сокращает число ударов частиц о стенку, что снижает потери и увеличивает скорость частиц. Этим и объясняется то, что у частиц с большой скоростью витания скольжение по мере увеличения скорости потока не так велико, как у частиц с малой скоростью витания. [c.148] Экспериментами [29], где твердой фазой являлись шарики из поливинилхлорида (диаметр 150 мкм, р = = 1450 кг/м ) и из полиэтилена (диаметр 100 мкм, р = == 953 кг/м ), установлено, что при горизонтальном пневмотранспорте и малых скоростях транспортирующего потока скольжение становится постоянным. Оно совпадает с минимальной потерей напора. Это иллюстрируется прямой 1 на рис. П1.12,6. [c.148] Цифры на кривых а —расход твердого материала. [c.149] Точки —данные [30] крестики —данные [16]. [c.152] ДЛЯ вертикального при пневмотранспорте гранул полистирола и/и =0,74 при горизонтальном пневмотранспорте и 0,51 при вертикальном [34]. [c.152] На рис. П1. 14 приведены графические данные [33] о вертикальном пневмотранспорте алюмосиликатного катализатора с частицами размером 64, 150 и 250 мкм. Из рисунка следует, что при малых скоростях транспортирующего газа истинная концентрация твердой фазы превышает текущую в 8—10 раз. Отсюда можно заключить, что чем меньше скорость транспортирующего потока, тем больше соотношение между истинной и текущей концентрациями, а с учетом уравнения (1.69)—тем больше средний коэффициент скольжения. Этот вывод можно объяснить тем, что при малых скоростях транспортирующего потока уменьшается расход твердой фазы, увеличивается продольное перемешивание и наступает режим, переходный между режимом псевдоожижения и пневмотранспорта. Авторы [33] называют его полусквозным потоком (о некоторых характеристиках такого двухфазного потока говорилось на стр. 140). [c.153] Для некоторых технологических процессов псевдоожиженный слой, характеризуемый интенсивным перемешиванием и неравномерным пребыванием отдельных порций газа в реакционной зоне, противопоказан (длительное время контакта может привести к нел елатель-ным побочным и вторичным реакциям). Уменьшение времени контакта можно достичь в прямоточных реакторах при режиме пневмотранспорта. Однако возможны технологические процессы, для которых оптимально некоторое время пребывания реагирующих сред, среднее между временем пребывания в псевдоожиженном слое и при прямотоке. Для таких процессов полусквозной поток тоже может оказаться полезным. [c.154] Коэффициент формы f в этом уравнении есть отношение поверхности, рассчитанной по диаметру d, к действительной поверхности твердой частицы. [c.155] На входном участке пневмопровода (как горизонтального, так и вертикального) режим движения является неустановившимся такой участок называют разгонным. В некоторых случаях при высоких скоростях транспорти-руюшего потока увеличивают сечение верхней части вертикального пневмоподъемника, чтобы снизить скорость выхода твердых частиц из подъемного стояка такой участок называют тормозным. Теоретически состояние установившегося движения достигается на бесконечном удалении от начального сечения, однако практически разгонный и тормозной участки имеют определенную длину. Влияние твердой фазы на деформацию скоростного поля несущей среды особенно заметно на разгонном участке [35, 36] —вдоль этого участка скоростное и концентрационное поля изменяются до стационарного состояния. [c.155] На основном (стационарном) участке пневмопровода перепад давления определяется касательными напряжениями между потоком пневмовзвеси и стенками трубопровода. При вертикальном пневмотранспорте к этому добавляется статический напор, определяемый весом твердого материала, находящегося единовременно в подъемном стояке. Статический напор транспортирующего потока при пневмотранспорте пренебрежимо мал по сравнению со статическим напором твердой фазы. На разгонном и тормозном участках к этим потерям добавляется динамическая потеря напора, определяемая изменением скорости несущего потока. [c.155] Вернуться к основной статье