ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы организации газораспределения и управления структурой слоя при струйном псевдоожижении из "Струйное псевдоожижение" При любой конструкции газораспределительного устройства ожижаю-щий агент входит в слой одной или несколькими струями, и, следовательно, в общем случае решетку можно рассматривать как генератор турбулентных струй в слое. Истекающие струи формируют псевдоожиженное состояние слоя, и в зависимости от режима истечения, дальнобойности струй и степени их стесненности в прирешеточной зоне создаются различные условия взаимодействия фаз. [c.103] Обоснование параметров решетки без учета развития и взаимодействия струй может привести к выбору неэффективного режима ее работы, обусловленного либо образованием крупных газовых неоднородностей в непосредственной близости от решетки (при частном расположении отверстий и слиянии факелов или пузырей), либо недопустимыми размерадш застойных зон (при редком расположении отверстий). В этой связи становится понятной ошибочность распространенного мнения о том, что чем больше отверстий в решетке, тем лучше распределение газа по объему слоя. Фактически при этом создаются все условия (большая стесненность струй малой протяженности) для первичного слияния и укрупнения пузырей в непосредственной близости от решетки и ухудшения распределения газа по объему слоя. [c.103] Решение важной в практическом отношении задачи о взаимосв язи заданной структуры слоя (высоты струйной зоны, координаты первичной коалесценции пузырей, конечного размера пузыря и др.) с конструкцией решетки в настоящее время может быть приближенно выполнено на базе теории стесненных струйных течений в зернистом слое, при организации межфазового взаимодействия в концентрированных системах газ-твердые частицы методами параллельно-струйного секционирования реакционной зоны аппарата (методами струйного псевдоожижения [5]). [c.103] Принципиальные схемы организации слоя методами струйного псевдоожижения представлены на рис. 4.1. Различают два способа организации слоя [5]. По первому способу слой организуется одним потоком. При этом исходят из того, что должны быть обеспечены условия истечения коллектива струй без слияния их в пределах дальнобойности факелов и циркуляции частиц между факе рами, достаточной для предотвращения застойных зон и провала частиц (рис. 4.1, а, б). Такого рода системы работают в промышленном масштабе с высоким слоем-для обжига флота-дионного колчедана [107], известняка [108], керамзита [62], с низким лоем-для охлаждения удобрений [75]. [c.103] НИИ шага между струями к их длине (/Уф = 0,3-0,5 при этом обеспечивается более интенсивное, чем в псевдоожиженном слое, движение частиц в межструйпой зоне. [c.104] По второму способу слой организуется двумя потоками (рис. 4.1, в, г). Основной поток ожижающего агента вводят в слой в пузырьковом режиме течения струй У 1,0), что обеспечивает ожижение слоя без застойных зон на решетке. Дополнительный поток подают в виде активных струй (Уф/Яр 0,6) снизу слоя для улучшения качества псевдоожижения слоя и интенсификации обменных процессов в нем [1, 15, 86, 99]. Интенсификация процессов переноса достигается разрушением пузырей при их инжек-ции активной струей и индуцированием интенсивной циркуляции частиц через факел. [c.104] Улучшение качества псевдоожижения зондированием ожиженного слоя струями газа отличается от известных методов [59, ПО, 120] (механического перемешивания, вибрации слоя, установки внутри слоя решеток и вертикальных вставок, улучшения газораспределения, работы под повышенньпи давлением и др.) способом разрушения пузырей и организации контакта газа, заключенного в пузырях, с твердой фазой. [c.104] Число вдуваемых в псевдоожиженный слой струй может быть произвольным. Однако суть происходящих при этом явлений одна часть ожижающего агента, проходящая слой в виде пузырей, инжектируется в струю (струи) и в виде ее присоединенной массы формируется в газовый факел с образованием локализованной зоны (зон) интенсивного контакта с твердой фазой. Состояние слоя приближается к состоянию, наблюдаемому при однородном псевдоожижении [55] исчезают проскок газовых пузырей и пульсация сопротивления слоя, прекращается выброс частиц в сепара-ционное пространство, появляется стабильная верхняя граница слоя. [c.104] Внедрение способа не вызывает технических трудностей. Расход дутья на создание струйных факелов составляет 6-15% от расхода на псевдоожижение. Минимальная начальная скорость истечения струй лишь примерно в 10 раз должна превышать скорость витания частиц слоя, что не требует компримирования струйного агента. [c.104] Скорость циркулящш твердых частиц возрастает, если подавать струю (рис. 4.2, в) через отверстие помещенного в слой неподвижного перфорированного диска, причем диаметр отверстия равен максимальному диаметру факела. В результате частицы слоя, вовлекаемые в факел преимущественно в его нижних сечениях, выносятся струей в верхнюю часть над диском, откуда под действием сил тяжести опускаются в область под диском через крупные отверстия в нем, упорядочивая циркуляцию [86]. На рис. 4.2, г представлена схема организации слоя с соударением горизонтальных струй [5, 86]. Такие системы применяют в промышленном масштабе для гранулирования продуктов микробиологического синтеза [123-125]. [c.105] В режимах струйного псевдоожижения гидродинамическое состояние слоя в значительной степени зависит от плотности упаковки, а также от протяженности факелов. В целом оно характеризуется более интенсивной циркуляцией частиц и снижением пульсаций давления в слое, а также уменьшением расширения слоя по сравнению с классическим состоянием, возникающим при низкой форсировке струй (обычно в практике Уф/Яр 0,1). При идентичных условиях в аппаратах типа АС скорость протекания процессов в 3-6 раз выше, чем в аппаратах с обычным кипящим слоем [75, 87]. [c.105] Вернуться к основной статье