ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ячеечная структура гранулированных насадок из "Магнитно-фильтрационная очистка жидкостей и газов" Ферромагнитные насадки — сорбенты — являются, на первый взгляд, структурами с совершенно хаотичным (после засыпки) расположением гранул. Между тем, при детальном рассмотрении взаимного размещения гранул в таких средах, в частности, гранул шарообразной формы, легко заметить ряд их примерно типичных сочетаний, что определенно свидетельствует о возможности формального разбиения гранулированной среды на элементарные ячейки, например, в виде блоков - параллелепипедов [16, 37, 65], причем таких, для которых значения плотности упаковки 7, либо пористости со =7—1, соответствуют плотности упаковки 7 шариковой среды в целом. [c.28] Возможные ячейки шариковой среды и скелетные структуры этих ячеек изображены на рис. 1.13. Вершины этих ячеек находятся в центрах восьми соседних шаров, а все ребра одинаковы и равны расстоянию между центрами этих соседних шаров, т. е. при контакте шаров — их диаметру с/. [c.29] Резюмируя сказанное выше, следует отметить, что для практически используемого диапазона плотность упаковки шаров составляет примерно 7—0,6, а пористость шариковой среды соответственно со =0,4, хотя при различных удалениях от стенки корпуса значения 7 (и со) могут быть различными [40]. Эти средние значения 7 и со соответствуют упаковке шаров с квадрато-ромбическими ячейками и значению координационного числа шараЛ к 8 (рис. 1.15,-а). Поэтому такую ячейку можно считать базовой при рассмотрении сред с естественной упаковкой (засыпкой) шаров. [c.31] К таким же данным 7 (со) и реализующимся при произвольной засыпке шаров, приводит метод математического моделирования имитацией на ЭВМ процесса укладки шаров [40] значение 7 оказывается практически равным 7=0,6 (рис. 1.15, а), а максимум вероятности Р координационного числа приходится почти точно на число N = 8 (рис. 1.15,5) . [c.31] Таким образом, если исключить труднореализуемую возможность специальной укладки шаров (их число, как правило, превышает 10 даже в лабораторных устройствах), то при реально умеренных значениях относительного габарита насадки, состоящей из одинаковых шаров, плотность их упаковки представляет собой жесткий, т. е. практически нерегулируемый, параметр. [c.31] На практике такое соотношение является весьма невыгодным, так как в устройствах для магнитного осаждения при базовых гранулах диаметром не более 6—8 мм размеры гранул добавляемой фракции должны быть не более 2 мм, что представляет собой технически сложную задачу, особенно при использовании большого количества насадки. Поэтому смеси гранул столь разных размеров вряд ли целесообразны, тем более, что при увеличении у уменьшается проходное сечение в смешанных насадках и это при равных среднерасходных характеристиках приводит к увеличению конкурентных пщродинамических С1 л, препятствующих магнитному осаждению. [c.33] Неприемлемость смешанных насадок при малых 1 подтверждается и тем, что в гранулированных насадках превалирующая роль принадлежит зонам, расположенным в окрестаости точек контакта гранул. В этом смысле определяющим фактором является количество точек контакта гранул, и поэтому смешанная насадка, х отя в ней и повышается несколько координационное число [40], все же невыгодно отличается от односортной. Так, в смешанных насадках доминирующей является ее мелкая фракция, а роль крупной фракции, если не считать некоторого повышения магнитных свойств насадки в целом, по существу отрицательна и сводится к, д зъятшо активных рабочих зон насадки (рис. 1.16,в). Очевидно, предпочтительнее заменить крупную гранулу конгломератом мелких гранул (на рис. 1.16, в показано на фоне одной выделенной крупной гранулы). [c.33] Обособленную группу составляют насадки, состоящие из гранул, размеры которых по трем осям резко различаются, например, насадки из гранул дробленой стружки, толщина, ширина и длина которой могут в 4—20 и более раз различаться между собой. Для такой среды понятие ячейка не столь четкое, но вполне реальное, в основном, по тем же признакам, что и для ячейки шариковой среды. При этом ячейки различных дробленых стружечных насадок могут иметь и весьма различные объемы (размеры), что в значительной мере определяется плотностью их упаковки у. В отличие от других насадок для стружечных насадок этот параметр не является жестким, а может изменяться в широких пределах [16] (реально от 0,5—0,6 до 0,1) в зависимости от степени дробления частиц стружки и их механической усадки. [c.34] Число ячеек стружечной насадки в единице объема и средняя длина ячейки при условии, что й — некоторый эффективный размер (ширина) частиц стружки [16], можно определить как п —у/(1 к1 и что следует из отношения y = kld /w , где Л / — поправочный коэффициент, н-д — объем ячейки. [c.34] Вернуться к основной статье