Выброс частиц и надслоевое пространство

При псевдоожижении даже монодисперсного материала из-за неравномерного распределения кинетической энергии между частицами, некоторая их доля вблизи поверхности слоя имеет избыток ее, достаточный для выброса в надслоевое пространство. Такие частицы движутся в нем по законам баллистики израсходовав весь запас кинетической энергии, частицы возвращаются в основной кипящий слой. Если высота надслоевого пространства недостаточна, такие частицы выносятся из аппарата и образуется так называемый инерционный унос . [c.221]

ВЫБРОС ЧАСТИЦ И НАДСЛОЕВОЕ ПРОСТРАНСТВО [c.40]

Как отмечено, с поверхности слоя в надслоевое пространство выбрасываются частицы. Механизм выброса частиц связан с поведением пузырей у поверхности слоя и пока не исследован. Однако правильный выбор высоты надслоевого пространства определяет в значительной степени надежность работы аппарата. Рекомендована [28] для ее расчета эмпирическая зависимость [c.40]

Фактически, как указывает Баскаков [172], не всякий выходящий на поверхность кипящего слоя пузырь, максимальная амплитуда пульсаций плотности, а, следовательно, и циркуляционной скорости, приводит к выбросам сгустка частиц в надслоевое пространство. Для этого еще необходимо одновременное слияние нескольких пузырей, подходящих к поверхности кипящего слоя, т. е. нелинейные эффекты. Таким образом, коэффициент 0,8 в (У.5) следует считать явно заниженным. [c.225]

Верхняя зона кипящего слоя — надслоевое (сепарационное) пространство или зона уноса, где концентрация твердых частиц падает с высотой. Существует два вида уноса [28-32] унос мелких частиц, для которых скорость уноса меньше скорости газа, и выбросы частиц, обусловленные неоднородностью кипящего слоя, формированием и развитием газовых пузырей. Снижению уноса способствуют различного вида устройства типа отбойных решеток. Увеличение высоты надслое- [c.580]

Пузыри газа, пройдя через слой, прорывают поверхность и выбрасывают частицы в надслоевое пространство. Было принято, что энергия частиц у поверхности следует распределению Максвелла — Больцмана [12] это позволило установить, что скорость уноса экспоненциально падает с уменьшением высоты надслоевого пространства. Было замечено [5], что непрерывные выбросы частиц пузырями создают значительные флуктуации скоростей над поверхностью слоя. С уменьшением высоты эти флуктуации ослабевают и скорость газа выравнивается. [c.269]

Пробой неподвижного слоя струей (при и о = С/пр) сопровождается выбросом частиц в надслоевое пространство на расстояние порядка высоты слоя. Получить фонтан меньшей высоты не представляется возможным. При (7о > (/пр высота фонтана частиц возрастает, а при и , < и р фонтанирование вырождается. Значительное уменьшение высоты фонтанирования струи (при 17 = [/ р) можно достичь аэрированием неподвижного слоя. С возрастанием степени аэрирования неподвижного слоя резко уменьшается скорость струйного пробоя (рис. 1.5), а фонтанирование протекает в более мягком режиме. Кривые зависимости и р = / изображенные на рис. 1.5, имеют форму, близкую к параболе, с вертикальной осью симметрии. При Ж < 1 функция сначала убывает, достигая минимума при IV = 1, а затем (при IV > 1) возрастает. [c.13]

При начале взвешивания поверхность слоя неподвижна, напоминает поверхность спокойной жидкости. При скорости выше на поверхности начинают появляться характерные вздутия движущихся зерен или своды, время существования которых невелико, а место появления — случайно. Их размеры и количество повышаются с возрастанием w (см. рис. 1.3, а — е), причем при Au. = 0,2 м/с еще возможно выделить отдельные своды. В виде сверху они имеют, как правило, круглую форму. Некоторые своды взрываются, выбрасывая частицы вверх. Увеличение скорости приводит к образованию очень неспокойной и неровной поверхности, усиливается выброс частиц в надслоевое пространство. Если при скоростях Au 0,2 м/с еще можно говорить о границе зеркала слоя, на которой образуются своды, как в спокойно кипящей жидкости, то при более высоких избытках скоростей уровень слоя нестабилен и сильно размыт из-за выброса частиц (рис. 1.3, г). [c.13]

Унос при минимальной рабочей скорости представлен, в основном, выбросами пакетов. Критическая высота сепарации пакетов примерно соответствует высоте расширенного надслоевого пространства, на которой из кинетического уноса выделяется заданный класс размеров мелких частиц. Определение высоты промышленных аппаратов производят на основе разработанных номограмм, при составлении которых принята линейная зависимость высоты зоны сепарации от диаметра аппарата. [c.32]

Теоретический анализ механизма выбросов позволил сделать вывод о наличии в надслоевом пространстве трех взаимосвязанных структур 1) движение групп частиц по законам внешней баллистики непосредственно над поверхностью слоя 2) движение отдельных частиц по законам внешней баллистики 3) движение отдельных мелких частиц по законам газового потока. [c.219]

Дальнейшее развитие модель уноса получила в работе [263], где показано, что относительная частота выброса частиц в надслоевое пространство описывается распределением модуля скорости, аналогичным максвелловскому распределению по скоростям движения молекул идеального газа [c.219]

Физические процессы в надслоевом пространстве могут быть описаны следующим образом. Прорывающиеся через поверхность ПС газовые пузыри выбрасывают из своего шлейфа агломераты частиц, причем скорость и высота подъема частиц, а также частота их выброса с поверхности ПС возрастают с увеличением скорости псевдоожижающего газа. Выброшенные агломераты (пакеты) частиц в надслоевом пространстве рассыпаются и образуют разреженную дисперсную фазу, для которой характерно более или менее хаотическое движение отдельных частиц в разных направлениях, что объясняется воздействием на такие частицы последующих пакетов частиц. Полагается, что в надслоевом пространстве одновременно присутствуют три различные фазы газовый поток с равномерно распределенными в нем частицами, под- [c.547]

Скорость, с которой агломераты распадаются на отдельные частицы, переходящие в фазу 1, пропорциональна концентрации агломератов на данном уровне. Вследствие случайных процессов некоторые из поднимающихся вверх агломератов изменяют направление движения на обратное, т.е. переходят в фазу 3. Частота изменения направления движения агломератов пропорциональна их концентрации в фазе 2 на данном уровне надслоевого пространства. Высота вертикальных выбросов пакетов связана с квадратом скорости их выброса. [c.548]

Значительная высота подъема частиц над верхней границей ПС обусловлена неравномерностью поля скоростей газа, вызываемой, в свою очередь, газовыми пузырями и выбросами пакетов частиц из кильватерных зон покидающих слой пузырей. Пакеты выброшенных в надслоевое пространство частиц обтекаются восходящим газовым потоком как единое целое в соответствии со средней скоростью, плотностью и размерами пакетов. [c.548]

Оказывается, что максимальная высота выбросов частиц увеличивается по мере возрастания скорости газа, диаметра слоя и размера частиц. Для расчетов высоты надслоевого пространства, необходимой для полного гашения скорости подбрасываемых над слоем крупных частиц и возврата их в слой (критическая высота надслоевого пространства), рекомендуются экспериментально получаемые расчетные графики [18]. [c.549]

Приведенные данные также четко указывают на наличие в слое тех же трех зон. В верхней основной части кипящий слой начинает переходить в третью зону — зону выбросов или сепараци-онный участок. В этой зоне объемная концентрация твердой фазы очень круто, примерно экспоненциально, падает с высотой. В начале ее относительная неоднородность б очень велика и может превышать 100%. С дальнейшим ростом z уменьшаются не только р и I Др I, но и их отношение б. Фактически третья зона — это надслоевое пространство, которое питается выбросами частиц из основного слоя, взлетающих и падающих обратно. [c.92]

Динамические характеристики неоднородности, амплитуды и распределение пульсаций плотности, иначе — характер слияния пузырей — зависит от высоты основного кипящего слоя. Баскаков в сотр. [172] провели систематическое изучение критической высоты зоны сепарации Я,(р, определявшейся как расстояние от поверхности слоя, при которой в расположенной на этой высоте ловушке не накапливаются выбрасываемые из кипящего монодисперсного слоя частицы. Опыты велись в цилиндрических трубах диаметром от 49 до 450 мм и на двух установках прямоугольного сечения 290x365 и 18,5x302 мм. Исследовался выброс из кипящих слоев узких фракций электрокорунда со средними диаметрами от 0,134 до 1,33 мм. Был подтвержден экспоненциальный характер инерционного уноса (т. е. концентрации частиц в надслоевом пространстве) от высоты расположения отводящего патрубка над уровнем слоя. Критическая высота зоны сепарации возрастала примерно линейно со скоростью воздушного потока и, превышавшей величину и уз, когда в слое начинали возникать заметные пузыри. [c.226]

Выброшенный из слоя с начальной скоростью v пакет поднимается на высоту z = v /2g и затем падает обратно. В результате в надслоевом пространстве хаотически движутся вверх и вниз потоки частиц с разными скоростями. Если скорости выброса пакетов v распределены статистически с вероятностями, пропорциональными ехр —(закон Больцмана), то в надслоевом пространстве устанавливается распределение плотности по закону (IV. 90) в зависимости от высоты и Zg = Значение 2о = 5 см = 0,0Ь м соответствует средней скорости выбросов Уо = V2gZo = 10 0,05 = 1 м/сек. [c.273]

Если высота надслоевого пространства Янадс о, механизм уноса существенно изменяется. В зоне выбросов происходит частичный распад пакетов и некоторая доля мелочи высвобождается. В полидисперсных системах наиболее мелкие частицы, для которых Увит(< )<и, подхватываются потоком и выносятся в самую верхнюю часть реактора (образуя четвертую зону — пневмотранспорта мелочи), а затем и из всего аппарата. Закономерности этого типа механизма уноса рассматривались и изучались на модельных бидисперсных системах Лева и др. [106, 107] и в последнее время уточнены О. Б. Цитовичем и О. М. Тодесом [108, 109], показавшими связь между обоими механизмами. Практическая важность явления привлекла к этому вопросу большое внимание исследователей, поскольку для целого ряда процессов именно унос ограничивает нагрузку аппарата кипящего слоя по газу [110, 111]. Был разработан целый ряд конструктивных мер по борьбе с уносом [112—114], простейшим из которых является увеличение высоты надслоевого пространства и снижение в нем скорости потока за счет местного увеличения диаметра аппарата. Возможность в ряде случаев использования этого явления для обеспыливания [115] также потребовала более детального изучения закономерностей уноса. [c.280]

Высота надслоевого (сепарационного)п-р, о с т р а н -с т в а сильно влияет на величину уноса мелких частиц и зависит о т скорости ожижающего агента в свободном сечении, а также от диаметра аппарата. Высо- та сепарационного пространства Ясеп Должна превышать некоторую критическую высоту Якр, при которой распределение скорости газа в сечении над слоем Лч перестает зависеть от разрушающихся на поверхности слоя газовых пузырей, вызывающих выброс частиц. Так, например, по практическим. данным для ппарата диаметром )=1 м в пределах скоростей газа в свободном сечении 0,5—1,5 м/сек отношение Якр/ может изменяться от 2 до 6. С увеличением диаметра аппарата отношение Н р/В уменьшается для 0=4 м в том же диапазо- не скоростей газа Н р/О может находиться в пределах от 1 до 2. [c.17]

Сложность явления уноса твердой фазы из КС весьма затрудняет математическое описание процесса и методику его инженерного расчета с приемлемой для практики точностью. Общая картина уноса складывается с выноса из КС мелких частиц, скорость витания которых ниже скорости газа — так называемый кинетический унос, и выброса из КС плотных пакетов частиц с пузырями газа — инерционный унос. Частицы, выносимые по кинетическому механизму, могут быть выделены из потока газа, если аппарату придано определенное расширение в надслоевом пространстве, как это изображено на рис. 1.5. Пакеты, достигнув некоторой высоты подброса А, определяемой кинетической энергией пакета mW /2 = mgh, где т — масса, W — скорость движения частиц, разрушаются, и относительно крупные фракции должны вернуться в КС, а мелкие частицы, подхваченные газовым потоком, выноситься из аппарата. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология