ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Элементы гидродинамики в аппаратах кипящего слоя из "Гранулирование минеральных удобрений" Механизм псевдоожижения в аппаратах с подачей газа через небольшие круглые отверстия в решетке упрощенно можно представить следующим образом. При подаче газа через отверстия над ними образуются газовые каналы — фонтанчики, площадь поперечного сечения и высота которых несколько возрастают с увеличением высоты слоя и скорости газа. При определенной частоте отверстий решетки каналы могут сливаться в более заметные очаги фонтанирования. Частицы движутся вверх со струями газа, выходящими из отверстий решетки, а в межструйных пространствах движутся вниз, благодаря чему достигается хорошее перемешивание слоя. Зона псевдоожиженного слоя от решетки до уровня, где перестают действовать эти каналы, называется зоной гидродинамической стабилизации. [c.163] Уравнение применимо для беспорядочной засыпки слоя, когда можно считать начальную порознь во равной 0,4, и дает погрешность 20%. [c.165] Критическую скорость начала образования взвешенного слоя к кр рассчитывается также по формулам или по номограмме (рис. 65). Такая номограмма позволяет определять 1 — скорость газового потока ш, необходимую для достижения заданной порозности взвешенного слоя, состоящего из шарообразных частиц диаметром й, или 2 —диаметр частиц й, приводимых во взвешенное состояние с помощью газового потока заданной скорости. Номограмма удобна для пользования, но дает погрешность более 20 /о. [c.165] АВ — неподвижный слой ВС — взвешенный слой. [c.165] Перемешивание слоя увеличивается с повышением скорости псевдоожижающего агента ш и, следовательно, с увеличением е. Максимум перемешивания псевдоожижающего слоя достигается при е = 0,7. При дальнейшем увеличении ш и е перемешивание слоя ухудшается. [c.165] Скорость газа, при которой происходят разрушение взвешенного слоя и унос из него частиц аУкрп (рис. 66) рассчитывают по уравнениям или определяют с помощью номограммы (рис. 65). [c.165] При недостаточно равномерном распределении газового потока во взвешенном слое унос возрастает. [c.165] При небольшой высоте слоя особенно сильно сказывается влияние конструкции газораспределительного устройства. [c.166] Обычно площадь свободного сечения газораспределительных решеток составляет 2—8% их общей поверхности, в то время как живое сечение слоя частиц перед псевдоожижением составляет 40%. В результате такой разницы в живых сечениях слоя и решетки газ выходит из отверстий решетки в виде струй с осевой скоростью почти на порядок, превышающий скорость в основной зоне слоя. При использовании слоев малой высоты расчетная зона гидродинамической стабилизации может оказаться больше высоты слоя. Поэтому высоту слоя приходится увеличивать в 2—4 раза по сравнению с высотой действия струи, тем более, что высота зоны гидродинамической стабилизации Не приблизительно соответствует высоте тепловой стабилизации, т. е. минимально необходимой для завершения теплообмена. На основании экспериментальных данных можно принять, что при незначительном расширении слоя (8=0,55) для частиц размером около 1 мм профиль скоростей выравнивается на высоте Не, примерно в 20 раз превышающей диаметр отверстия решетки. [c.166] Для больших скоростей псевдоожижения, когда g = 0,6—0,8, и частиц большего диаметра (3—4 мм) зона Не значительно увеличивается, но не оказывает большого влияния на гидродинамику всего слоя, если высота последнего больше зоны Не в три раза и более. [c.166] Обычно высота кипящего слоя значительно больше высоты активной зоны. Это устраняет резкое нарушение теплового равновесия. [c.166] При сушке и гранулировании растворов и плавов на практике оказывается (с точки зрения теплообмена и поведения слоя) целесообразнее не однородное псевдоожижение, а режим интенсивного кипения с локальным центробежным фонтанированием, не выходящим за пределы кипящего слоя. Такой режим хорошо предохраняет кипящий слой от агрегирования и комкования частиц и образования застойных зон на решетке. [c.166] При очаговом кипении псевдоожиженного слоя, поднимающиеся в центре очага частицы отбрасываются к стенке аппарата. Обычно очаги кипения характеризуются большой скоростью газа. В центре решетки очаг часто гасится опускающимися частицами. С увеличением высоты слоя растут диаметры очагов. [c.167] Картина равномерного очагового кипения изменяется при числе псевдоожижения 3,5—4 (число псевдоожижения — это отношение скоростей ожижающего агента ю и начала псевдоожижения гг кр.1). В этом случае все очаги стремятся слиться в один центральный. Частицы поднимаются в центре аппарата и опускаются по краям, ближе к стенкам. [c.167] При введении раствора в промышленный аппарат в одной или нескольких точках его распределение по объему слоя будет неравномерное, в результате чего локальные (местные) коэффициенты тепло- и массообмена в нем существенно отличаются. Это ведет к созданию в отдельных местах повышенной влажности частиц слоя и затуханию кипения, а в других местах, наоборот, — очагов проскока газовых пузырей. Чем больше диаметр аппарата, тем сильнее сказываются эти эффекты. [c.167] Вернуться к основной статье