Теплообмен в фонтанирующем слое

Теплообмен между стенками аппарата и фонтанирующим слоем осуществляется, главным образом, за счет конвективного переноса тепла частицами, движущимися вниз в кольцевой зоне Значения коэффициента теплоотдачи для различных твердых материалов при развитом фонтанировании в воздушном потоке находятся в пределах от 51 до 136 Вт/(м -К) [44—117 ккал/(м -ч-°С)]. [c.642]

Измерение температур газа и поверхности частиц, распределений потоков газа и циркулирующих внутри аппарата потоков дисперсного материала в условиях фонтанирования представляет собой еще более сложную экспериментальную задачу по сравнению с обычным псевдоожиженным слоем в цилиндрическом аппарате. Обобщение имеющихся данных по внешнему и межфазному теплообмену содержится в специальной литературе [59]. В качестве примера здесь приводится одна из наиболее простых корреляций для теплообмена фонтанирующего слоя с поверхностью размещенных внутри слоя горизонтальных труб [c.260]

В главах 8 и 9 рассмотрены соответственно тепло- и массообмен в фонтанирующем слое как между ожижающим агентом и частицами, так и внутри частиц. В главе 8 описан также теплообмен между стенками колонны и слоем, между погруженным объектом и слоем, в то время как обсуждение массообмена сосредоточена на сушке твердых материалов. [c.21]

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]

Исключительно высокая эффективная температуропроводность кипящего слоя позволяет применять высокую температуру сушильного агента без опасения перегрева высушиваемого материала. Увеличение поверхности контакта в совокупности с улучшением теплообменных характеристик и является главным фактором, обеспечивающим высокую удельную производительность сушилок. Специфика эксплуатации и конструктивное оформление сушилок во многом определяются характером высушиваемого материала. В отличие от влажных сыпучих продуктов пастообразные материалы и суспензии, как правило, сушат в кипящем или фонтанирующем слое инертного материала. [c.245]

Эта модель подтверждается данными Баскакова с сотрудниками по теплообмену от цилиндрического зонда к фонтанирующему слою [123]. Полученный в их опытах профиль значений коэффициентов теплоотдачи а от зонда к слою приведен (для половины осесимметричного сечения фонтанирующего слоя) на рис. 1-24. Значения а у стенки и по оси слоя близки по порядку к значениям для соответствующих дисперсных систем — движущемуся слою и восходящему высококонцентрированному пневмотранспорту. В периферийной зоне имеется резкий максимум значения коэффициента теплоотдачи, по порядку величины близкий к значениям, полученным для кипящего слоя. [c.59]

В ряде исследований определялась зависимость интенсивности различных процессов от угла раствора конуса при истирании частиц в фонтанирующем слое [124], уносе частиц [125], сушке полимеров в фонтанирующем слое [126, 127], теплообмене с поверхностью [102]. [c.59]

Была изучена также зависимость угла раствора ядра от скорости газового потока путем фотографирования слоя при разных выдержках. Обнаружено, что угол раствора конуса ядра, начиная с высоты, при которой наступает расширение, не очень велик (8,5—18°) изменение этого угла, как и абсолютных значений ширины ядра, с увеличением скорости газа незакономерно, ввиду чего можно считать, что прямо пропорциональная зависимость ширины струи от скорости газа для фонтанирования не подтверждается. Это можно объяснить нечеткостью определения в ряде работ границ между фонтанирующим ядром и периферийной зоной. Позонную структуру фонтанирующего слоя исследовали, наблюдая за образованием зон при переходе от кипящего слоя к фонтанирующему, т. е. постепенно увеличивая угол раствора в двухмерной модели. Установлено, что при углах О—20° наблюдается типичное псевдоожижение в узких колонках — подъем частиц в центре с вихреобразным опусканием по стенкам. С увеличением угла раствора ядро имеет весьма четкие очертания, частицы опускаются по стенкам вихреобразно, причем некоторая их доля подмешивается в ядро по всей высоте. При угле раствора конуса 40° непосредственно между зоной интенсивного движения частиц вниз имеется зона медленно движущихся частиц (у стенки). Следовательно, если восходящее движение частиц происходит в одной зоне — ядре, то нисходящее — в двух зонах, отличающихся по порядкам скоростей. Таким образом, наиболее полно структуру фонтанирующего слоя отображает трехзонная модель, что подтверждается данными Баскакова по теплообмену [14]. [c.51]

Межфазовый обмен в фонтанирующем слое имеет особенности, обусловленные его неоднородной структурой. Поскольку скорость газов в ядре значительно больше, чем в периферийной зоне, то выше и значения коэффициентов переноса. Теплообмен между газом и частицами заканчивается на сравнительно небольшом расстоянии от нижнего основания слоя. Основная масса частиц, находящихся в периферийной зоне, находится в тепловом равновесии [c.64]

Неоднородная структура фонтанирующего слоя и наличие в нем зон с различным механизмом теплообмена затрудняет выбор оптимальных вариантов размещения теплообменных элементов без нарушения структуры слоя. В цилиндроконическом аппарате небольших размеров теплообменной поверхностью может служить поверхность его корпуса. В промышленных аппаратах вертикальные поверхности следует размещать в ядре потока или на границе с периферийной зоной, поскольку в этом случае они будут работать с максимальной тепловой нагрузкой. Вертикальные трубы можно размещать в ядре или на границе с периферийной зоной. [c.95]

Значительно удобнее поместить теплообменные поверхности в аппараты фонтанирующего слоя прямоугольного сечения как с вертикальным, так и с тангенциальным вводом газа. [c.95]

Данные по теплообмену со стенкой аппарата и фонтанирующим слоем немногочисленны. В режиме развитого фонтанирования а не зависит от массовой скорости газа, с увеличением размера частиц коэ( х )ициенты теплоотдачи увеличиваются, но их значения на 10—60% ниже, чем для псевдоожиженного слоя при оптимальной скорости газа. Результаты обобщены в виде формулы [4] [c.96]

Клименко и Рабинович [4 ] провели исследование по теплообмену цилиндрической стенки с фонтанирующим слоем и предложили следующее уравнение [c.96]

ТЕПЛООБМЕН В ФОНТАНИРУЮЩЕМ СЛОЕ [c.220]

Еще одним моментом, сдерживающим широкое применение фонтанирующего слоя, является сравнительно малая изученность процессов тепло- и массообмена как между слоем и теплообменными поверхностями (в том числе и со стенкой аппарата), так и между частицами твердой фазы и взвешивающим газом. [c.221]

Попытки получить обобщенное расчетное уравнение для коэффициента теплоотдачи от фонтанирующего слоя к теплообменной поверхности очень немногочисленны, что объясняется отсутствием адекватных модельных представлений о процессе. Так, имеется эмпирическое уравнение, обобщающее данные ряда исследователей, безразмерная форма которого получена методом анализа размерностей [100] [c.223]

Межфазный теплообмен. Теплообмен между газом и поверхностью дисперсного материала в фонтанирующем слое отличается значительной сложностью, обусловленной переменными значениями температуры газа в различных точках слоя и циркуляционным движением частиц через разные зоны. [c.224]

В уравнении (9) параметрический критерий Си отражает влияние всей совокупности эффектов, обусловленных парообразованием и интенсифицирующих теплообмен [ ]. Для процесса Г 5 сушки в фонтанирующем слое на инертных телах основное влияние оказывает перенос вещества, вызванный возникновением общего градиента давления в пленке. [c.352]

Данные о теплообмене в фонтанирующем слое зернистого материала малоизвестны и имеют оценочный характер. Для теплообмена частицы — газ в зоне самого фонтана при Re > 10 [16] [c.298]

Сам характер движения частиц в фонтанирующем слое позволяет предположить, что граница зон состоит из неустойчивых точек равновесия для частиц зернистого материала. Этим можно объяснить максимальный коэффициент теплоотдачи от слоя к погруженным теплообменным поверхностям (горизонтальным трубам). Расчетные соотношения приведены в [16]. [c.298]

В зависимости от концентрации твердого компонента в газообразном теплоносителе теплообменные аппараты могут работать в режиме газовзвеси, кипящего, фонтанирующего и плотного слоев. В данной работе рассматриваются вопросы, связанные с теплообменными аппаратами типа газовзвесь . [c.3]

Обобщения имеющейся литературы по теплообмену псевдоожиженного слоя с поверхностью сделаны Гельпериным и Айнштейном [10], Кунии и Левеншпилем [26] и Баскаковым [52]. Сводка данных по теплообмену фонтанирующего слоя с поверхностью приведена Рабиновичем [4]. Поэтому ниже приводятся лишь некоторые основные положения и расчетные зависимости, которыми следует пользоваться при определении погруженных во взвешенный слой теплообменных поверхностей. [c.88]

Особенности теплообмена в фонтанирующем слое. При теплообмене с поверхностью зонда, погруженного в фонтанирующий слой (цилиндроконический аппарат), было найдено, что с увеличением расхода газа средние значения коэффициента теплоотдачи в центральном ядре сначала быстро возрастают (до ш = 1,5гг>н. у. ф) а затем их рост замедляется и при ш = 2шн. у.ф проявляется тенденция к переходу через максимум. То же наблюдается и в перн- рийной зоне. Обнаружено [33], что максимум а находится на границе между ядром фонтана и периферийной зоной, т. е. в той части слоя, где происходит переход частиц из периферийной зоны в ядро потока и наоборот (см. гл. I). На основании полученных данных по теплообмену фонтанирующего слоя с одиночными зондами можно сделать следующим выводы [4] в ядре фонтана действует тот же механизм теплообмена, что и при смываний тела двухфазным потоком в режиме пневмотранспорта, а в периферийной — тот же, что и в противоточно продуваемом движущемся слое, причем в ядре фонтана интенсивность теплообмена в 1,5—2 раза выше, чем в периферийной области. [c.95]

Теплоотдача от внутренних теплообменных элементов к фонтанирующему слою происходит в более благоприятных условиях, чем от ограничивающей слой стенки. Можно ожидать, что в зоне фонтана коэффициенты теплоотдачи будут близки к получаемым в псевдоожиженном слое, в а кольцевых тонах они даже могут быть несколгько выше, чем от стенки, вследствие турбулентности воздушного потока, вызванной теплообменпой поверхностью. Эти предположения подтверждаются результатами исследований Забродского и Михайлика использовавших небольшой электронагреватель (диаметром 4,2 мм, длиной 35 мм) в качестве зонда для изучения полей коэффициентов теплоотдачи . Температуру поверхности нагрева поддерживали постоянной (70 °С), а по количеству подведенной электроэнергии определяли тепловой поток. [c.644]

Все же мы сочли необходимым обсудить с профессором Заброд-ским вопрос, касающийся приоритета в исследовании фонтанирующего слоя. В предисловии к своей книге Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое (1966 г. [260]) Забродский упрекает Лева (1959 г. [117]) за утверждение о том, что фонтанирующий слой является ...последним новшеством, пришедшим из Канады... , и отмечает, что ...нам (в Советском Союзе) известно об аппаратах с воздушным фонтаном уже более двадцати лет . Просмотрев некоторые из ссылок, цитируемых Забродским в подтверждение своего замечания, мы нашли, что, хотя термин фонтанирование в советской литературе действительно появился ранее работы Матура — Гишлера (1955 г. [137]), этот термин использовался советскими учеными в несколько другом смысле. [c.7]

Обычно взаимодействие между газом й частицами в фонтанирующем слое включает не один теплообмен, а теплообмен, сопровождающийся либо массопереносом, либо химической реакцией. Однако возможно применение фонтанирующего слоя для простого нагревания или охлаждения гранулированных твердых частиц. По крайней мере одна подобная промышленная установка с использованием многоструйногр фонтанирующего слоя для охлаждения удобрений работает в Англии [62] (см. главу И). [c.132]

Паллаи и Немет [174,175] полагали, что сушка твердых частиц в фонтанирующем слое, которая происходит главным образом в зоне кольца, будет более эффективной, если вынудить частицы проводить максимально возможное время в кольце во время каждого цикла без возможности короткого кругооборота в фонтане, за исключением самой нижней части слоя. Такая модификация потока твердых частиц улучшила бы также теплообмен от газа к частице, так как все частицы проходили бы тогда через горячую нижнюю часть слоя во время каждого цикла. Но в противоположность рециркулятору твердых частиц, описанному выше, любое уменьшение потока газа в кольце в сушилке, очевидно, неприемлемо с точки зрения эффективности сунпси. [c.246]

Внешний теплообмен. В фонтанирующем слое около внутренней стенки аппарата дисперсный материал опускается вниз в виде несколько разрыхленного слоя, через который с переменным расходом фильтруется газ, причем скорость фильтрования представляет собой неизвестную функцию сложной гидродинамической ситуации Б фонтанирующем слое. Скорость нисходящего движения днсперс- [c.221]

Эксперимент Бартона и Рэтклиффа был в дальнейшем усложнен, поскольку теплообмен сопровождался эндотермической реакцией коксования в аппарате, где были помещены кольца Рашига , резко интенсифицирующие перенос тепла частицами угля при их движении в свободном пространстве кольцевой насадки. Таким образом, вопрос о теплопереносе в фонтанирующем слое от ожижающего агента к твердой частице полностью еще пе выяснен и требует дополнительных исследований. [c.647]

Емаки и Куго обнаружили также, что как они и ожидали, температура твердых частиц, измеренная открытой термопарой, была почти одинаковой по всему слою. При интерпретации своих данных но теплообмену эти ученые допускали, что вся теплота передается от газа к твердым частицам в области фонтанирующего [c.137]