Теплообмен частиц в плотном слое

ТЕПЛООБМЕН ЧАСТИЦ В ПЛОТНОМ СЛОЕ [c.588]

Для слоев пз мелких частиц р, мм, от 0,3 до 1,0 экспериментальные данные сведены в табл.УП.З и представлены на рис. УП-З. Хотя разные исследователи использовали различную методику, полученные результаты образуют согласующееся целое и ясно показывают, что при критериях Рейнольдса ниже 100 критерий Нуссельта резко падает по сравнению с расчетной величиной, полученной по экстраполяционным уравнениям (УП,41) или (VI 1,42), становясь значительно меньше значения, соответствующего теплообмену одиночной сферы, т. е. Nup = 2. Для объяснения этого факта были предложены качественная аргументация [17] и модель течения газа по каналам в плотных слоях [19]. [c.191]

ТЕПЛООБМЕН ЧАСТИЦ Б ПЛОТНОМ СЛОЕ [c.588]

Теплообмен твердых частиц и газа зависит от состояния слоя. Поэтому расчетные формулы для определения коэффициента теплообмена в плотном (неподвижном), взвешенном и псевдоожиженном (кипящем) слое раз- [c.588]

Здесь 7 р —температура твердой частицы. При построении математической модели процесса сушки в псевдоожиженном слое будем использовать допущения о том, что газ в газовых пузырях движется в режиме идеального, вытеснения, а перемещивание твердых частиц идеально. Для описания теплообмена между газовыми пузырями и плотной фазой слоя будем использовать модель Дэвидсона и Харрисона. Тогда теплообмен между газовыми пузырями и плотной фазой слоя будет описываться при помощи коэффициента теплообмена Н с, который вычисляется по следующей формуле [c.246]

Пульсация и наличие распределительных тарелок удлиняют путь и время пребывания компонентов в колонне. Кроме того, при пульсации выщелачиваемая пульпа перетекает с тарелки на тарелку, не отстаиваясь, не задерживаясь и не создавая плотного слоя. За счет распределительных свойств насадки пульпа и реагенты равномерно распределяются по сечению и высоте, что исключает возможность образования застойных зон или проскоков . Твердые частицы пульпы, подвергаемые выщелачиванию, взвешены в окружающем растворе и вся внешняя поверхность их доступна для контакта. Вследствие этого скорость процесса определяется в основном кинетикой внутренней диффузии и временем, необходимым для протекания химической реакции. Благодаря хорошему перемешиванию можно наладить интенсивный теплообмен между стенками аппарата и реакционной массой. Пульсационная колонна с распределительными тарелками может работать в прямоточном и в противоточном режимах. [c.207]

Межфазный теплообмен. Для моделирования кинетических процессов внутри частиц дисперсного материала и для расчета тепловоспринимающей способности слоя, как целого, необходимо знать коэффициент теплоотдачи от потока фильтрующейся среды к наружной поверхности частиц. Теоретические решения здесь получить затруднительно даже для регулярной укладки монодисперсного сферического материала, поскольку гидродинамика обтекания частицы, находящейся внутри слоя, оказывается зависящей от влияния соседних зерен. Попытки теоретического анализа [52—54] обычно основаны на решении задачи теплообмена сферической частицы с безграничным потоком, а влияние стесненности обтекания частиц в плотном слое вводится поправочными множителями, зависящими в основном от порозности слоя. Решения такого рода проводятся в рамках преобладания либо вязкостных, либо инерционных сил. [c.153]

Внешний теплообмен. Основное отличие движущегося плотного слоя от неподвижного состоит в некотором разрыхлении слоя при его движении, особенно заметном при обычной организации процесса с использованием силы тяжести, под действием которой дисперсный материал опускается вниз внутри вертикального аппарата. Увеличение порозности слоя приводит к заметному относительному перемещению частиц как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Значение порозности движущегося слоя оказывается неодинаковым в радиальном направлении — вблизи стенки аппарата (на расстоянии нескольких диаметров частиц) она больше, чем в основном ядре потока, что в свою очередь увеличивает локальное значение скорости и сплошной фазы около стенки [61, 62] (рис. 7.4). Частицы материала, притормаживаемые стенкой аппарата, также имеют неравномерный профиль скорости т нисходящего движения, причем, в отличие от сплошной вязкой среды, скорость зернистого материала у самой стенкИ не равна нулю. Частицы получают возможность совершать вращательное движение, что отличает их внешний теплообмен с потоком от теплообмена неподвижной частицы в плотном неподвижном слое. Отличие состоит как в численном значении среднего по поверхности частиц коэффициента теплоотдачи, так и в более равномерной термообработке вращающейся частицы. Наконец, в движущемся слое значительно уменьшается эффект застойных зон в области контактов между соседними частицами. [c.167]

Этот вид теплообмена отличается от рассмотренного выше характером движения частиц вблизи теплообменных поверхностей. Около наружных стенок аппарата частицы движутся обычно довольно плотным потоком, тогда как около поверхностей, расположенных в самом кипящем слое, наблюдаются проскоки газа и пониженная плотность слоя. [c.107]

При изменении условий проведения процесса роль каждого из видов теплообмена различна. Так, например, лучистый теплообмен становится заметным лишь при очень высоких температурах, а заметное изменение средних характеристик процесса под влиянием контактной теплопередачи между частицами может иметь место только в слое, находящемся в состоянии плотной упаковки и при значительных разностях температуры частиц. [c.87]

Другие эксперименты, связанные с теплообменом, включают исследование влияния пульсации фонтанирующего потока газа [56], которое описано в главе 12 и в кратком сообщении [172] о сравнительной характеристике плотных, вибрационных, псевдоожиженных и фонтанирующих слоев активированного угля с диаметром частиц 0,6—0,8 мм в широком интервале скоростей потока горячего воздуха. [c.139]

Характерной особенностью движения твердых частиц в кипящем слое является то, что около наружных стен камеры частицы обычно движутся вниз довольно плотным потоком. Наоборот, около тел, помещенных в самом кипящем слое, наблюдаются проскоки газа или жидкости и пониженная плотность потока твердой фазы. Опыты показывают, что скорость потока сильнее влияет на интенсивность теплообмена кипящего слоя с наружной стенкой, чем 1на теплообмен с внутренней поверхностью. [c.75]

Численные значения Кю от слоя к стенке аппарата оказываются порядка 100 Bt/(m -K). Качественный график (рис. 7.20) показывает, что наибольшее значение а,с от слоя к стенке наблюдается в промежуточной зоне между центральным разреженным каналом и плотным периферийным слоем, где концентрация частиц, их подвижность и скорость газа достаточно велики, чтобы обеспечить значение ОС,,- порядка 270 Вт/(м2-К). Наименьшее значение а - имеет в периферийной зоне, где дисперсный материал не перемещается по нормали к теплообменной поверхности. [c.223]

Если в плотном слое, как это было показано выше, вследствие плавлого паден ия темтератур по высоте СЛО(Я и большой его протяженности этот фактор не оказывает значительного влияния, то в кипящем слое при его малой высоте и возможности вследствие интенсивного перемешива ия постояиного сближения частиц, имеющих существенно отличные температуры, лучистый теплообмен между твердыми частицами, по-видимому, может ощутимо сказываться на интенсификации теплопередачи и на выравнивании температуры по объему слоя. [c.481]

В химической технологии приходится осуществлять рекуперативный теплообмен между потоками, из которых один или оба являются дисперсными системами (газ или жидкость—твердые частицы). Прн этом различают потоки газовзвеси (разбавленные суспензии), содержащие до 3% (объемн.) твердых частиц, движущиеся плотные слои (продуваемые и не-продуваемые), где объемная концентрация твердых частиц достигает 50—65%, и про-лтежуточные потоки (объемное содержание твердых частиц 3—35%). Основным фактором, определяющим конструкцию рассматриваемых аппаратов и метод их расчета, является объемная концентрация твердых частиц в теплоносителе. На практике газовзвеси либо образуются в результате механического уноса твердых частиц газовым потоком нз производственных аппаратов, либо преднамеренно создаются для интенсификации теплопередачи, часто совмещаемой с пневмо- нлн гидротранспортом. [c.337]

Таблица VII.3. Условия эксперямеито по теплообмену между частицами и потоком в плотных неподвижных слоях (к рис. УП-З) [18, 20]

Примерная корреляция по данным Е. С. Кичкиной [37], работ [59. 66] И — то же. по данным работ [103] 111 то же, по данным работ [49. 44 (движущийся слой)] IV — корреляция Сен-Гупта и Тодоса [109] для неподвижного слоя, плотного (8о = 0.35) и расширенного (е , = 0,78) в промежутке — данные работ [64] V — корреляции Рукен-штейна [110] для неподвижного слоя, плотного (Ео = 0,35 и расширенного (бо = 0,78) в промежутке данные работ [44] в пересчете авторов [ ] VI — примерная корреляция по данным работ [49. 51. 62] VII — движущийся плотный слой — промышленный аппарат [111] VIII — теплообмен между газом и материалом пористой перегородки, изго товленной из зерен разного размера [48] IX — данные Доннадье [69. 91, 92] для частиц разного размера в промежутке данные работы 1Ю4] [c.153]

Чем меньше критерий Био, тем тоньше в термическом отношении шаровые частицы насыпного материала, и при значениях В1<0,14-0,25 мы имеем дело с термически тонкими частицами (а не только с геометрически тонкими), все точки материала имеют одинаковую температуру и процесс нагревания называют квазистационарным. Этот случай имеет место в регенеративных дробепоточных воздухоподогревателях или других конструкциях, когда в качестве насадки используются шарики (дробь). При противоточно продуваемом и движущемся плотном слое теплообмен описывается уравнениями. [c.109]

До некоторой степени аналогично и положение пакетной модели теплообмена кипящего слоя с погруженными в него поверхностями. Выявив основной фактор интенсификации внешнего теплообмена, — нестационарность соприкосновения плотной фазы (пакетов) с поверхностью — эта модель позволила определить те основные параметры, от которых зависит коэффициент теплоотдачи и наиболее удобные формы критериальных зависимостей, численные коэффициенты и показатели степени, в которых оказалось целесообразно подбирать эмпирически. И хотя эту схему в дальнейшем пришлось дополнять введением понятия контактного сопротивления теплообмену, а для крупных частиц учиты-284 [c.284]

Хотя кипящий слой, как и плотный, нелучепрозрачен, однако кладка стен, ограждающих слои, активно участвует в теплообмене, так как частицы, находящиеся около них, быстро пере- [c.489]

В последней части рассмотрен теплообмен в слое взвешенных частиц. Приводятся результаты, полученные много1числен-ными исследователями для слоев с плотной и неплотной фазой, с внутренними и наружными поверхностям и теплообмена. Определены величины, характеризующие взвешенное состояние слоя. Приводятся данные по гидродинамическим характеристикам взвешенных слоев, необходимые для расчета теплопередачи в этом случае. [c.388]