ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение рабочей скорости из "Промышленное обезвоживание в кипящем слое" Однако выбор рабочей скорости для процессов без внешнего теплообмена до сих пор не связывали с изменением коэффициентов теплоотдачи (от газа к поверхности решетки). [c.14] Согласно данным Митева [18] скорость газа в оптимальных условиях для тепловых процессов должна обеспечить циркуляцию частиц в КС без взаимного их торможения на основании сложных расчетов он предлагает зависимость, практически совпадающую с зависимостью (1.6). [c.14] Однако основная сложность выбора рабочей скорости оказалась связанной с явлением перегрева и спекания частиц соли в прирешеточной зоне спекание наблюдалось при увеличении скорости газов до высоких чисел псевдоожижения. Напомним, что разработанный метод сушки основан на использовании теплоносителя при температуре 600—750° С, для достижения высокого термического КПД процесса. Приплавление соли к решетке могло происходить только при значительном перегреве частиц, так как температура КС не превышала 130—160 °С, а температура размягчения и комкования соли составляет, примерно половину температуры плавления, т. е. 350—400 °С. Перегрев частиц мог быть вызван дефектами конструкции решетки, существованием мертвых зон или же структурными изменениями в прирешеточной зоне возможно действие обоих факторов. [c.15] После достаточно тщательного анализа условий газораспределения, равномерности работы всех участков решетки можно было утверждать, что перегрев вызван характером движения частиц в прирешеточной зоне. Таким образом, возможность реализации процессов сушки солей с использованием высокотемпературного теплоносителя следовало искать в изучении структурных изменений указанной зоны и ее связи с температурным режимом основного объема КС. [c.15] Неприменимость обычного метода выбора рабочей скорости была обнаружена при освоении первого промышленного аппарата. Установить рабочую скорость методом подбора в условиях работы промышленной установки, естественно, невозможно, так как производительность тяго-дутьевого комплекса и узла пылеулавливания позволяет повышать скорость газа не более чем на 25—30%, поэтому изучение структуры прирешеточной зоны проведено на пилотной установке с площадью решетки 0,1 м, на опытно-промышленном аппарате с площадью решетки 1,7 м и на лабораторных моделях. [c.15] На пилотной и опытно-промышленной установках изменение структуры КС оценивали по изменению температуры поверхности решетки при изменении скорости газа, считая, что эффективность движения частиц в прирешеточной зоне должна отразиться на температуре решетки. Температуру измеряли с помощью термопары, горячий спай которой был закреплен в специальном пазе, прорезанном на поверхности решетки. [c.15] Решетки пилотной и опытно-промышленной установок выполнены в виде металлической перфорированной плиты с отверстиями диаметром 5 мм, живое сечение решетки 5%. В качестве газорас-пределителя на лабораторной модели использовали металлическую сетку. [c.15] На пилотной установке опыты проводили при орошении водой слоя керамзитового песка узких фракций на опытно-промышленной установке температуру решетки измеряли в условиях непрерывной работы при сушке хлорида калия в рабочем режиме. На лабораторной холодной модели исследовали поведение слоя силикагеля фракции 0,1—0,4 мм [19]. [c.16] Результаты опытов на пилотной и опытно-промышленной установках (рис. 1.1), позволяют понять механизм перегрева материала на решетке. На всех кривых отчетливо прослеживается существование двух режимов, разделяемых переходной областью наблюдается резкое возрастание температуры решетки при скорости газа ниже скорости в переходной области, температура решетки в этой области стремится к температуре теплоносителя. [c.16] Если скорость газа выше скорости в переходной области, температура решетки практически постоянна и значительно ниже температуры топочных газов. Разность температур между теплоносителем и решеткой уменьшается с увеличением размеров частиц для полидисперсного хлорида калия, при прочих равных условиях, разность ниже, чем для материала узкого фракционного состава, а граница перехода выражена более четко. [c.16] Методика исследований на холодной модели с диаметром решетки 150 мм основана на измерении локальных коэффициентов теплоотдачи от термоэлемента, погруженного в слой псевдоожиженного силикагеля. Минимальное расстояние термоэлемента от решетки составило 30 мм при большем сближении проявляется экранирующее влияние термоэлемента на КС в точке замера. [c.16] При постоянных температурах газа и слоя и величине Ог (снизу), принимаемой равной 40 кДж/ (м ч), изменение температуры решетки должно соответствовать изменениям значения локальных коэффициентов теплоотдачи (осл). Представленные на рис. 1.1,6 расчетные значения Т /Тг подтверждают результаты исследований на пилотной и опытно-промышленной установках при определенной скорости Г аза происходит изменение температуры решетки, при этом граница перехода выражена резко. Коэффициенты теплоотдачи возрастают по высоте КС. [c.17] Дальнейшее излучение изменения структуры КС в области минимальной рабочей скорости проведены в ЛенНИИГипрохиме Файницким, Чушевым с нашим участием. Метод исследования — нахождение относительного изменения локальной концентрации твердой фазы на различной высоте от решетки с помощью специ- ально разработанного емкостного датчика, работающего по диф- еренциальной схеме с ячейкой сравнения, заполненной твердой г- азой данного состава, принимаемого за единицу. [c.17] Таким образом, исследования, проведенные различными методами на моделях и аппаратах различных габаритов, указали на существование структурных изменений в КС в области сильно развитого псевдоожижения, которые определяют возможность проведения процесса без перегрева материала на решетке. Опыт промышленной эксплуатации подтвердил необходимость поддержания скорости газа не ниже порогового значения. [c.18] Согласно полученным данным скорость газа в переходной области для мелких частиц соответствует высоким числам псевдоожижения (для частиц крупностью — 0,7 мм /V да 15) дальнейшее повышение скорости приводит к нарушению гидродинамической стабильности КС, резкому колебанию перепада давления, возрастанию выбросов материала из КС. Таким образом, область рабочих скоростей в оптимальном режиме для мелких частиц сравнительно невелика. С ростом размеров частиц интервал существования КС и соответственных чисел псевдоожижения, как известно, сужается, поэтому значение М, соответствующее минимальной рабочей скорости для крупных частиц, сближается с обычно рекомендуемыми значениями iV = 3—5. [c.19] С ростом размера частиц (критерий Аг) максимальные коэф-.фициенты внешнего теплообмена, как известно, уменьшаются такой же характер зависимости обнаруживается при оценке структуры КС путем измерения температуры поверхности решетки (см. рис. 1.1) для частиц 3—5 мм температура решетки значительно выше, чем для мелких частиц (—0,7 мм). [c.20] В наших исследованиях не обнаружено снижение темпа теплоотдачи от решетки при дальнейшем увеличении скорости газа (нисходящая ветвь зависимости анакс от скорости газа). В данном случае различный вид зависимостей определяется, по-видимому, также различной физической картиной теплообмена от стенки и от решетки к КС с учетом влияния струй газа. [c.20] Экстремальное изменение структуры прирешеточной зоны в области развитого псевдоожижения отмечено, как нам кажется, впервые и требует, естественно, дальнейшего изучения. На основании полученных данных можно лишь утверждать, что темп движения частиц на решетке до определенной границы заметно отстает от темпа движения в основном объеме КС. При исследовании этого явления не удалось обнаружить существенного влияния типа решетки на скорость газа, соответствующую границе двух структурных зон. [c.20] Предложенный метод выбора рабочей скорости положен в основу расчета промышленных аппаратов. При освоении ряда крупных промышленных установок для сушки калийных солей получено дополнительное и убедительное подтверждение решающего влияния на стабильность процесса значения рабочей скорости. [c.20] В результате просчетов при компановке тяго-дутьевого оборудования скорость газа на ряде промышленных установок оказалась несколько ниже минимальной рабочей скорости, но даже небольшое снижение скорости приводило к нарушению работы аппарата с образованием в КС козла (спекания материала) . [c.20] Вернуться к основной статье