ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перепад давления из "Псевдоожижение" Газ из ядра слоя проникает в окружающую плотную фазу вследствие осевого градиента давления, обусловленного относительным движением газа и твердых частиц внутри фонтана. [c.621] Существует четкая поверхность раздела между фонтаном и кольцевой,периферийной зоной положение этой поверхности определяется равновесием действующих на нее сил. Средняя скорость подъема частиц в фонтане на один-два порядка выше скорости их нисходящего движения в периферийной кольцевой зоне. Поднимающиеся в ядре слоя твердые частицы сталкиваются со сползающими в плотной фазе и увлекают их в струю восходящего газового потока. [c.621] Однако основная часть зернистого материала в периферийной кольцевой зоне сползает вдоль стенок конической части аппарата к месту входа ожижающего агента, где снова попадает в восходящую газовую струю. С увеличением расстояния от входа газа уменьшаются его скорость (и радиальный поток твердых частиц из кольцевой зоны) в результате концентрация частиц в фонтане возрастает, а их скорость постепенно уменьшается. [c.621] В отличие от обычного псевдоожижения, при фонтанировании градиент давления йР1йх) непостоянен по высоте слоя он мал у основания и достигает максимума на свободной поверхности слоя. Перепад давления обусловлен двумя параллельными сопротивлениями фонтана с частицами, транснортируемыми в разбавленной фазе, и кольцевой зоны с нисходящим плотным слоем навстречу потоку газа. Соответствующие градиенты перепада давления на различных уровнях слоя практически одинаковы, за исключением области, примыкающей к отверстию для входа газа. В верхней части высокого слоя градиент давления приближается к значению, необходимому для взвешивания твердого материала, т. е. псевдоожижения. Если скорость газа в кольцевой зоне становится равной скорости начала псевдоожижения, то фонтанирующий слой достигает предела устойчивости это условие соответствует максимальной высоте фонтанирующего слоя. [c.621] Полное сопротивление фонтанирующего слоя максимальной высоты эквивалентно примерно двум третям его веса (или перепада давления при псевдоожижении) у более низких слоев оно меньше. Перепад давления, необходимый для создания фонтанирующего слоя, значительно выше, чем для его поддержания, из-за дополнительной энергии, расходуемой на движение газоэой струи через плотный слой зернистого материала. По этой же причине скорость газа, ниже которой фонтан разрушается (она называется скоростью начала фонтанирования), несколько ниже той, при которой неподвижный слой переходит в фонтанирующий. [c.622] Уменьшение перепада давления в слое ниже уровня, соответствующего однородному псевдоожижению, наблюдается также в псевдоожиженном слое с каналообразованием. Однако подчеркиваемое некоторыми авторами сходство между фонтанированием и каналообразованием представляется недостаточно правомерным. Каналообразование при движении газа через слой, не сопровождается перемещением частиц и представляет собою нежелательное явление в псевдоожиженных системах. При фонтанировании, напротив, газовая струя обеспечивает перемешивание всего слоя и одновременно тесный контакт между твердыми частицами и газом. Каналообразование возникает в псевдоожиженных слоях очень мелких частиц , фонтанирование же возможно только нри использовании крупных частиц. [c.622] Устойчивость фонтанирования определяется рядом условий, при отсутствии которых движение твердой фазы становится неустойчивым, способствуя возникновению неоднородного псевдоожижения, а при увеличении скорости газа — поршнеобразованию. [c.622] НОВЯТСЯ достаточно широкими в практическом аспекте, составляет 1—2 мм максимальный размер частиц, хорошо поддаюш,ихся фонтанированию, не превышает 3 мм (древесные опилки, частицы ацетата целлюлозы ). Монодисперспые системы в большей мере склонны к устойчивому фонтанированию полидисперсные — отличаются более низкой газопроницаемостью, поэтому газовая струя в них обычно стремится распределиться более равномерно по сечению. При увеличении среднего размера частиц возможно использование зернистого материала более широкого гранулометрического состава. Например, в случае наиболее крупных из упомянутых выше частиц наблюдается удовлетворительное фонтанирование слоя, составленного из частиц с восьмикратным диапазоном их размеров для более мелких частиц практически приемлемый диапазон их размеров значительно уже. [c.623] Конструкция входного устройства для ввода газа также может оказывать существенное влияние на устойчивость фонтанирования. Последняя была выше, когда газоподводящая трубка слегка выступала в коническую часть , и ниже — при соединении заподлицо, как это показано на рис. ХУП-1. Установлено также, что сужающееся сопло (тоже выступающее) работает лучше прямой трубки . Наконец, отмечалось , что небольшой плоский диск между срезом сопла и нижним основанием конуса дает дополнительный стабилизирующий эффект. [c.624] Фонтанирование может быть- получено при использовании жидкостной струи вместо газовой. Однако жидкостное фонтанирование, по всей вероятности, не представляет особого интереса, поскольку оно не имеет никаких очевидных преимуществ перед однородным псевдоожижением частиц, которое (в отличие от неоднородного — при псевдоожижении газом) является эффективным как для крупных и одинаковых по размеру, так и для мелких частиц зернистых материалов. [c.624] Характер зависимости сопротивления слоя семян сурепки ДРполн от расхода газа показан на рис. ХУИ-З (кривая 7), Высокий пик давления перед стабильным фонтанированием пе является специфической особенностью фонтанирующего слоя, как обычно считалось ранее он вызван вводом высокоскоростной газовой струи в слой сыпучего материала. Аналогичный пик наблюдается и в случае нсе-вдоожиженияв коническом аппарате , но он отсутствует в цилиндрическом, где газ распределен равномерно. [c.624] Угол внутреннего трения, измеренный общепринятым методом , привел к значениям tg а для использованных материалов в диапазоне от 1,25 до 2,95. [c.625] Была предпринята попытка скоррелировать значения с помощью уравнений, справедливых для неподвижного слоя в предположении, что сопротивление разрыхлению численна остается постоянным. Однако было найдено , что это сопротивление сильно зависит от диаметров, аппарата и частицы. Ряд -других эмпирических формул, связывающих пик давления с весом твердого материала в слое или перепадом давления при фонтанировании, был предложен советскими исследователями применительно к коническим аппаратам. [c.626] Обстановка в слоях, работающих при высотах ниже намного сложнее перепад давления при фонтанировании будет зависеть не только от высоты слоя, но также и от конфигурации аппарата и свойств твердых частиц. В литературе опубликованы эмпирические уравнения, связывающие эти параметры с перепадом давления при фонтанировании в цилиндрических и кони-ческих аппаратах. [c.627] Вернуться к основной статье