Движение газа в слое сыпучего материала

В случае движения газа через сыпучий материал коэффициент теплопроводности слоя увеличивается благодаря влиянию конвекции (гл. II, стр. 88). [c.29]

ДВИЖЕНИЕ ГАЗА В СЛОЕ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА [c.129]

В данной работе рассмотрены основные результаты теоретического и экспериментального исследования механики движения сыпучих материалов в аппаратах, опубликованные в литературе за последние годы. В работе менее подробно освещены вопросы движения газов и жидкостей в зернистых насадках и совершенно не затронуты вопросы теплообмена в аппаратах с неподвижным и движущимся слоем сыпучего материала. [c.175]

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДВИЖЕНИИ ГАЗОВ (ПАРОВ) И ЖИДКОСТЕЙ В СЛОЕ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА [c.355]

Слой сыпучего материала можно рассматривать как систему поровых каналов, по которым движется газ или жидкость. Режим движения среды в поровых каналах может быть ламинарным, переходным и турбулентным в зависимости от величины числа Рейнольдса [c.358]

Понятие псевдоожиженного слоя сыпучего материала приложимо лишь к тем условиям, когда имеется взаимовлияние отдельных движущихся частиц. При отсутствии последнего слой как таковой не существует, а имеется поток жидкости или газа со взвешенными независимыми частичками пыли, которые при скоростях в свободном сечении аппарата и о больших, чем скорости свободного падения частиц и>в, приобретают поступательное движение и выносятся из системы. Переход из одной области в другую в газах происходит сравнительно быстро, а в капельных жидкостях несколько медленнее и в пределах изменения свободных объемов в слое т порядка [c.163]

При псевдоожижении твердых частиц газом часть газа рро-ходит через слой в виде пузырей. Это обстоятельство существенно влияет на протекание в псевдоожиженном слое различных химикотехнологических процессов и должно быть отражено при их моделировании. Описанию движения газовых пузырей в псевдоожиженном слое, а также их массообмена с плотной фазой слоя, были посвящены две предыдущие главы книги. В данной главе будут приведены примеры использования этих результатов при математическом моделировании типовых химико-технологических процессов в псевдоожиженном слое сыпучего материала. [c.208]

Жидкость или газ могут двигаться через слой гранулированного и пылевидного материала, проходя в свободном объеме но каналам между твердыми частицами. Изучению гидродинамики движения потока в слое сыпучего материала посвящены работы [65, 102, 43, 89, 3, 41. [c.11]

Движение жидкостей (газов) через слой сыпучего материала характеризуется периодическими сужениями и расширениями отдельных струй, на которые разделяется поток при входе в слой, и извилистостью пути этих струй по поровым каналам. P [c.11]

Пневматический желоб представляет собой короб, разделенный в средней части пористой перегородкой, проходящей вдоль короба. В нижнюю часть нагнетается воздух или другой газ. Он фильтруется через пористую перегородку, равномерно распределяясь по слою сыпучего материала, лежащего в верхнем отсеке желоба, аэрирует этот материал и приводит его в состояние текучести. Газовый поток покидает пневматический желоб через окна в его верхней стенке, которые обычно закрываются крышками из пористого материала. Желобу придается небольшой наклон в сторону движения сыпучего материала, который благодаря аэрации передвигается по пористому дну верхнего отсека желоба. На рис. 51 приведен схематический разрез пневматического транспортного желоба. [c.133]

Гидравлическое сопротивление Лр (Па) слоя сыпучего материала высотой I (м) при ламинарном движении потока газа или жидкости можно рассчитать по формуле [c.211]

При монодисперсном твердом материале (частицы равного размера) переход от неподвижного слоя к псев-доожиженному и от состояния псевдоожижения к состоянию транспорта происходит при вполне конкретной скорости, определяемой размером частиц и физическими свойствами потока и твердой фазы. При полидисперсном материале в состояние псевдоожижения и транспорта переходят сначала наиболее мелкие частицы, а затем, по мере увеличения скорости, и более крупные. Движение газа в слое сыпучего материала от состояния фильтрации до состояния пневмотранспорта может быть [c.13]

Рис. 169. Движение газа через слой сыпучего материала

НИЖНИХ сечениях, постепенно ослабевает по высоте. Частицы попадают в канал струи в результате сползания слоев сыпучего материала по поверхностям, определяемым эффективными локальными значениями угла откоса. Это движение частиц вблизи каверны даже при значительных числах псевдоожижения слоя = 2,2 для крупных частиц) существенно отличается от движения частиц в истинно псевдоожиженной системе, поскольку граничные с факелом участки плотной фазы слоя обеднены газом вследствие его оттока в струю. Если число псевдоожижения не слишком велико, то такой инжекции вполне достаточно, чтобы локальная скорость газа в указанных участках существенно понизилась и стала равной (или даже меньше) начальной скорости псевдоожижения. В результате плотность упаковки частиц вблизи каверны значительно возрастает, система по характеру движения приближается к неподвижной сыпучей среде, а интенсивность движения начинает существенно зависеть от эффективной вязкости дисперсной фазы. Характерные траектории движения частиц в ближайшей окрестности струи и ее канале можно получить путем киносъемки течения полуограниченной струи. Типичная траектория частицы при подходе ее к границе струи и движении вдоль границ факела показана на рис. 1.8. [c.20]

Особенностью данного агрегата является тот факт, что дымовые газы пропускаются с такой скоростью, что гранулы на решетках реактора оказываются во взвешенном состоянии. Они не витают в потоке, но находятся в непрерывном движении ( кипят ) в пределах разреженного слоя. Сыпучий материал в таком состоянии приобретает свойство жидкости, что позволяет ему легко перемещаться по решеткам к переходным трубам и переливаться по последним на более низкий уровень. Вследствие интенсивной циркуляции гранул в потоке газа, теплообмен между материалом и газами осуществляется весьма эффективно и с большой скоростью. Минимальная скорость газов, необходимая для образования кипящего слоя, зависит от размеров гранул и при величине их порядка 2—8 мм составляет около 1 м/сек. [c.345]

Основные понятия. Как было отмечено ранее (см. рис. ХУИ-1), при некоторой скорости движения среды частицы сыпучего материала начинают хаотически перемещаться в слое. Зернистый материал оказывается взвешенным в восходящем потоке газа (жидкости) и напоминает [c.327]

Движение жидкости (газа) через пористую перегородку или через неподвижный слой зернистого (сыпучего) материала, состоящего из шарообразных частиц, зерен и кусков неправильной формы, колец Рашига и т. д,, подчиняется единым закономерностям. [c.219]

Для создания упорядоченного, направленного перемещения кипящего слоя в однокамерных аппаратах необходимо, чтобы при восходящем движении газа сыпучий материал равномерно перемещался в горизонтальном направлении от места загрузки к разгрузочному отверстию. На возможность подобного решения указывал И. М. Федоров [1]. [c.123]

Виброкипящий слой [33—36] можно создать в аппаратах вибрационным воздействием на сыпучий материал, дно, стенки или перегородки. Критическим параметром, определяющим образование виброкипящего слоя, является ускорение колебаний вибрирующих поверхностей, которое должно быть больше ускорения силы тяжести. При этом периодически вибрирующая поверхность отрывается от сыпучего материала, что способствует равномерности распределения газа по веер площади реактора. Вибрационное воздействие вызывает расширение слоя и разобщение частиц, что в кипящем слое достигается движением ожижающего агента. [c.18]

Классификация видов движения газов. Движение газов может быть принудительным, вызванным действием вентиляторов, струйных аппаратов, и естественным — за счет разности плотностей движущихся газов. По характеру различают ламинарное и турбулентное движение. В рабочих пространствах печей газы чаще всего движутся струями в Среде менее подвижных и застойных газов струйное движение). В каналах печей газы движутся сплошными потоками канальное движение). Газы в топках и печах часто пронизывают слой кускового или сыпучего материала и оказывают давление на кусочки материала фильтрационное движение) такое движение газов может иметь место в плотном слое материала, в кипящем слое, во взвешенном слое. Иногда газы, несущие взвесь материала, искусственно закручивают в круглых каналах — тогда имеет место циклонное движение. [c.93]

Всякого рода кусковой или сыпучий материал (в виде зерен или в пылевидном состоянии), в зависимости от аэродинамического режима движения газов в печи, может нагреваться в печи либо слоевым способом, либо в кипящем слое, либо, наконец, во взвешенном состоянии. [c.157]

Если рассматривать движение газов через слой твердых частиц зернистого сыпучего материала как течение в каналах между частицами (внутренняя задача), то для сопротивления пористой среды (при движении через нее газового потока) можно использовать уравнение [c.365]

Кипящий псевдоожиженный слой представляет собой смесь сыпучего материала и газа с высокой концентрацией твердых частиц, которые под действием газового потока находятся в непрерывном беспорядочном движении. [c.35]

Для перемешивания твердых сыпучих (порошкообразных) материалов также применяют пневматический, гравитационный и механический способы. Пневматическое перемешивание состоит в пропускании воздуха или газа через слой перемешиваемых порошков во взвешенном (псевдоожи-женном) слое. Гравитационное перемешивание осуществляется различными механическими приспособлениями, при помощи которых твердый сыпучий материал поднимается на определенную высоту и опускается под действием сил тяжести, описывая более или менее сложные траектории. Сложное интенсивное движение материала при механическом перемешивании сыпучих веществ происходит за счет [c.62]

Сложность газодинамичеаких процессов при протекании газа в слое сыпучего материала различного грануломефичес-кого состава — причина эмтаирического подхода к исследованию движения газов. [c.8]

Механика газов в слое сыпучих материалов существенно зависит от того, находится ли сыпучее в состоянии равновесия (покоя) или движется навстречу газовохму потоку. Случай параллельного движения газа и сыпучего для шахтных печей встречается редко и здесь не рассматривается. Рассхмотрим прежде всего движение газа через слой неподвижного сыпучего материала, образующий вертикальный цилиндр. Предположим, [c.419]

Таким образом, при большой высоте слоя распределение газов в различ1ных сечениях слоя практически однозначно определяется распределением сил сопроти вления движению газа по объему слоя. Если мысленно весь слой сыпучего материала представить себе состоящим из элементарных объемов и заменить каждый из них эквивалентным отверстием с площадью [c.420]

Крекинг в псевдоожиженнсм или кипящем слое — крекинг-процесс, проходящий в слое мелких, легко подвижных а находящихся в турбулентном движении частиц твердого катализатора. Кииящяй или псевдоожиженный слой создается путем пропускания с определенной скоростью спизу вверх потока газа или паров через массу частиц сыпучего материала, например микросферического или пылевидного катализатора. [c.18]

Необходимо надежное уплотнение зазора между вращающимся барабаном и неподвижной камерой или концевой головкой, препятствующее подсосу газа в аппарат. Работа узла уплотнения осложняется значительными перемещениями концов барабана и неточной формой его наружной поверхности. Для вращающихся барабанов применяют лабиринтное осевое или радиальное уплотнение, Осевое лабиринтное уплотнение (рис. 164) состоит из двух элементов — вращающегося совместно с барабаном 1 и неподвижного 2. Узкий зигзагообразный зазор (лабиринт между ними) вызывает большое сопротивление движению газа, поэтому практически газы через него не проходят. Радиальные уплотнения допускают свободное радиальное перемещение концов барабана. Несложное радиальное уплотнение холодного конца барабана имеет несколько резиновых секторов, прижимаемых к вращающемуся барабану с помощью троса, который натягивается грузом. На барабанах малого диаметра устанавливают сальниковые уплотнения. Питание вращающихся барабанов производят с помощью течек, проходящих через неподвижные концевые камеры, или шиеков, располагаемых обычно по оси аппарата. Выгружают сыпучий материал через край барабана. При необходимости поддерживать постоянный слой материала в барабане делают кольцевые дороги или снабжают его конической горловиной. Опорные ролики принимают на себя нагрузку от всех вращающихся частей. Ролики располагают обычно под углом 60° относительно друг друга. [c.172]

В системе Г—Т зернистый (сыпучий) взвешенный слой твердого материала по внешнему виду напоминает кипящую жидкость. Как и в кипящей жидкости в нем возникают, а затем возрастают, сливаются (иногда разбиваются) пузыри газа на верхней границе возникают фонтанчики (своды) вся система Г — Т находится в постоянном неупорядоченном движении. Поэтому в советской литературе и, в особенности, в производственной практике, взвешенный слой в системе Г—Т чаще всего называют кипящим. Часть исследователей называет кипящим взвешенный слой при сравнительно небольших скоростях газа от начала взвешивания зерен до 3—5 w , так как именно в области сравнительно небольших скоростей газа, которые и применяются на практике, взвешенный слой наиболее похож на кипящую жидкость. В ряде случаев производственного применения взвешенного слоя особенно важным оказалось то, что твердый зернистый материал приобретает текучесть, подобную жидкости, поэтому взвешенный слой называют ожиженным (fluid bed, fluidised bed) или псевдоожижепным. При этом проводят аналогию между изменением агрегатных состояний жидкой и твердой фаз во взвешенном слое. Иногда даже пренебрегают наличием двух фаз во взвешенном слое. [c.12]

Выше было рассмотрено движение сыпучего материала, составленного из частиц одинакового размера. Картина существенно изменяется, если слой составляют частицы (куски) неодинаковых размеров. В этом случае мелкие частицы опережают более крупные, просыпаясь в прозоры между крупными кусками. Однако это возможно в тех случаях, когда размеры мелких частиц меньше величины прозоров между более крупными кусками и когда нет встречного движения газа с большой скоростью. Таким образом, в принципе допустимо утверждать, что куаки разных размеров могут двигаться в сло е с разным.и скоростями. Если сыпучий материал состоит из частиц или кусков одного размера, но разного удельного веса, то движение смешанного сыпучего материала происходит практически так же, как и материала, однородного по удельному весу. Объясняется это тем, что силы, возникающие вследствие разного удельного веса кусков, малы по сравнению с другими силами, действующими в объеме сыпучего тела, например по сравнению с силой трения при наличии большого горизонтального и вертикального давления. Поэтому опережение в слое легких кусков тяжелыми маловероятно за исключением того случая, когда движение материала в шахте происходит неравномерно вследствие образования сводов и последующих обрушений или когда шахта расширяется книзу. Картина движения сыпучих тел в слое еще более осложняется, если происходит изменение формы и размеров отдельных кусков вследствие их истирания (растрескивания или слеживания) или участия в химических процессах, или, наконец, вследствие превращения в другое агрегатное состояние (горе- [c.418]

В плавильных шахтных печах, в которых на определенном горизонте (в нижней половине печи) проИ Сходит изменение агрегатного состояния материалов — образование металла и шлака, процесс схода материала существенно изменяется. В некоторой зоне по высоте плавильные материалы находятся в состоянии размягчения, и поэтому между частицами слоя начинают действовать дополнительные силы сцепления. В этом месте шахты слой, строго говоря, перестает быть сыпучим телом и движение его подчиняется более сложным закономерностям. В дальнейшем после образования жидкоподвижных шлака и металла, стекающих в горн и опережающих движение топливной составляющей шихты, сечение щахты заполнено практически кусками кокса или нерасплавившейся пустой породы шихты, между которыми и просачиваются жидкий шлак и металл. Движение кусков кокса или нерасплавившейся пустой породы происходит, как и в верхней части, по законам движения сыпучего тела. Можно предположить, что при очень высокой производительности шахтной печи стекающие вниз потоки расплаиленного шлака и металла могут существенно увеличить сопротивление слоя в этой части шахты и привести к увеличению противодавления газов (слой захлебывается ). Однако особенно опасно заплывание проходов между кусками слоя малоподвижными тестообразными массами плавящихся материалов. Подобное заплывание может привести к очень серьезным нарушениям хода печи. В промежутках между окислительными зонами и по центру шахты потоки кусков кокса спускаются до зеркала шлаковой [c.441]

При пневмотранспорте сплошным потоком сыпучий материал находится в состоянии, близком к псевдоожи-жеиию. При этом, как и всегда при двухфазном псевдоожижении (система газ — твердое тело), в слое образуются газовые пузыри. Благодаря высоким концентрациям твердой фазы диаметры подъемников при пневмотранспорте сплошным потоком небольшие. Это способствует тому, что газовые пузыри заполняют все сечение трубы, и в подъемном стояке создается поршневой режим движения периодически поток твердой фазы разрывается и в этих промежутках образуются газовые пробки. [c.130]

ПСБВДООЖИЖЕПИЕ — превращение слоя зер-пистого сыпучего материала в псевдожидкость под воздействием проходящего через слой потока ожи-жающего агента — газа или жидкости. При определенной скорости потока сжижающего агента частицы твердого материала начинают перемещаться относительно друг друга, и слой ожижается , т. е. приобретает нек-рые свойства капельной жидкости. С дальнейшим увеличением скорости потока ожи-жающего агента слой расширяется, и интенсивность движения частнц возрастает, но как только сила гидродинамич. давления начинает превышать силу тяжести, частицы уносятся из слоя. Псевдоожиженный слой, подобно капельной жидкости, подчиняется законам гидростатики, чем и объясняется его название. [c.200]

При приближении к точке х = 0, у=1- -у вертикальная составляющая скорости фильтрации газа неограниченно возрастает, что связано, конечно, с представлением реального струйного факела при помощи бесконечно тонкого разреза. Однако в любом случае можно ожидать, что в некоторой области вблизи верхней части струи эта составляющая становится достаточно большой, чтобы превысить значение 11/. В пределах такой области сила тяжести частиц меньше направленной вверх вертикальной составляющей гидравлической силы, т.е. имеется потенциальная возможность для возникновения восходящего движения частиц. Это движение должно компенсироваться сползанием частиц сыпучего материала в слоях, непосред-лвенно примыкающих извне к границе указанной области, с появлением [c.75]

Многие авторы рассматривают движение газов через слой твердых частиц зернистого сыпучего материала как внутреннюю задачу (движение в каналах между частицами), другие — как внешнюю (внешнее обтекание частиц). Есть исследования 162], в которых движение ожижающего агента через слой рассматривается на фоне ,пе-риодического сужения и расширения струй потока при проходе через участки сечений, где имеется наибольшее сближение частиц. Несмотря на то, что основные положения этих методов различны, они дополняют друг друга, и расчетные зависимости, выведенные на их основе, дают результаты, очень близкие между собой. В настоящей работе при анализе гидродинамики слоя предпочтение отдано первому методу (внутренняя задача) как наиболее достоверному. [c.42]