Движение частицы в вертикальном потоке газа

В отстойник полунепрерывного действия разделяемая дисперсия подается непрерывно до тех пор, пока не накопится определенное количество твердой фазы. Затем процесс прекращается для выгрузки осадка. Типичным аппаратом такого типа является горизонтальный лоток прямоугольного сечения (рис. П1. 19,6), с одной стороны которого подается исходная дисперсия, а с другой отводится осветленная жидкость (или газ). По такому принципу работают отстойные газоходы, предназначенные для выделения золы из топочных газов котельных установок, пылеосадительные камеры (рис. HI. 19,0), отстойники для очистки сточных вод. В отстойниках частицы движутся вместе с потоком в горизонтальном направлении и под действием силы тяжести — в вертикальном. Скорость движения частицы в горизонтальном направлении Wp меньше скорости жидкости. Однако в расчетах обычно принимают, что они равны. Соотношение между высотой осветленного слоя ho и дли- [c.230]

Любая частица, которая входит с потоком газа или жидкости в сепаратор (рис. 224), находится под действием двух главных сил — горизонтальной, вызванной давлением движущегося потока на частицу, и вертикальной, т. е. силы тяжести. Под действием этих сил частицы движутся в горизонтальном направлении со скоростью сОг, в вертикальном — м . Траекторией движения частиц в этом случае будет парабола. [c.294]

Нами были рассмотрены вопросы фракционирования порошкового карбонильного железа в вертикальных насадках под действием силы тяжести в среде реального газа. В результате проведенного анализа было установлено, что сферические частицы карбонильного железа диаметром примерно до 20 мкм при движении в потоке газа строго подчиняются известному закону Стокса, выражающемуся уравнением [c.159]

Многие процессы химической технологии проводятся при движении через трубопроводы и аппараты двухфазных потоков. В этих потоках одна из фаз обычно является дисперсной, а другая — сплошной (дисперсионная среда), причем первая распределена в объеме второй в виде частиц, капель, пузырей, пленок и т. п. Взаимное направление обеих фаз в потоке может быть различным. Например, движение твердых частиц и потока газа при пневмотранспорте, пузырей пара и кипящей жидкости в вертикальных трубках выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (см. главу IX) направлено в одну сторону, т. е. является прямоточным. Во многих других случаях фазы движутся в противоположных направлениях, т. е. их движение противоточное. При противотоке фаз осуществляется, в частности, взаимодействие пленок стекающей вниз жидкости с восходящими потоками газа или пара в пленочных или насадочных абсорбционных и ректификационных колоннах, взаимодействие капель с потоком другой жидкости (сплошной фазой) в полых или насадочных колонных экстракторах (см. главы XI и XII) и т. д. Картина взаимного движения фаз в аппарате в целом или на отдельных его участках часто более сложная, чем при прямотоке или противотоке, например в аппаратах с псевдоожиженным слоем или на тарелках массообменных аппаратов при барботаже (см. главу XI). [c.111]

Движение частиц пыли в циклоне обусловлено в основном вращательным движением потока газа по направлению к пылесборнику (влияние сил тяжести частиц имеет в данном случае значительно меньшее значение). Поэтому циклоны можно устанавливать не только вертикально, но также наклонно или горизонтально. [c.230]

Рассмотрим движение шаровой частицы, стационарно витающей в вертикально восходящем потоке газа при отсутствии тепло- и массообмена, пренебрегая силой давления потока и инерцией присоединенных или отброшенных масс и учитывая только силы Архимеда, веса и сопротивления [c.55]

За рубежом широко применяют пневматические сушилки (трубы-сушилки) фирмы Раймонд (США) (рис. 7.33). Обезвоженный осадок предварительно смешивают с термически высушенным и измельчают в сушильной мельнице. Осадок сушат в вертикальной трубе длиной до 20 м, по которой происходит движение снизу вверх топочных газов и взвешенных в их потоке частиц осадка. Высушенный осадок с влажностью до 10 % отделяют от отходящих газов в циклоне и с иомощью раздаточного узла либо расфасовывают, либо подают в печь, где его сжигают. Туда же отсасывающим вентилятором подают запыленные отходящие газы. Часть обезвоженного осадка шнековым питателем подают в сушильную мельницу. [c.282]

Явление псевдоожижения можно наблюдать в простом эксперименте со слоем твердых частиц, расположенных на горизонтальной сетке в вертикальной трубе. Через эту сетку и слой твердых частиц снизу вверх подается поток газа или жидкости. При движении потока возникает перепад давления по высоте слоя. Когда этот перепад давления становится достаточным для поддержания всего слоя мелкозернистого материала во взвешенном состоянии, говорят о начале псевдоожижения. Дальнейшее увеличение скорости потока вызывает соответствующее расширение слоя. Образовавшийся таким образом псевдоожиженный слой обладает многими свойствами капельной жидкости его свободная поверхность остается горизонтальной при наклоне сосуда он заметно препятствует перемещению тел, плавающих на его поверхности. Если скорость газа или жидкости при дальнейшем увеличении начинает превышать скорость свободного падения частиц, то последние, естественно, выносятся из слоя. [c.17]

Образование псевдоожиженного слоя можно, в простейшем случае, представить себе следующим образом (рис. 1-1, а). В вертикальный сосуд 1 произвольной (например, цилиндрической) формы, снабженный поперечным газопроницаемьш поддерживающим устройством 2 в виде сетки, пористой перегородки и т. п., помещен слой мелкозернистого твердого материала 3. При подаче через устройство 2, называемое в дальнейшем распределительной решеткой, снизу вверх потока газа (или жидкости) с малой скоростью слой остается неподвижным. Если постепенно увеличивать скорость газа до величины, при которой вес зернистого материала в слое уравновешивается силой гидродинамического давления восходящего потока, твердые частицы окажутся в гидродинамическом равновесии и получат возможность взаимного пульсационного перемещения, т. е. слой 3 станет текучим и, как будет показано ниже, приобретет также некоторые другие свойства капельной жидкости. С дальнейшим увеличением скорости газа слой расширяется, интенсивность движения частиц возрастает, но без нарушения гидродинамического равновесия. Наконец, по достижении скорости газа, при которой силы гидродинамического давления становятся больше силы тяжести, частицы выносятся из слоя. [c.21]

Представляют интерес экспериментальные исследования процесса горения отдельной угольной частицы, движущейся в потоке газа. Наблюдения такого рода проводил Сыромятников [315]. Частица древесного угля d=—2 мм, нагретая до i=700—800°С, свободно падала в вертикальной стеклянной трубке. Поело воспламенения частицы наблюдалось замедление скорости ее движения. На некоторой высоте ( 300 мм) наблюдался подъем частицы кверху, до полного выгорания, после чего оставшаяся частица шлака замедленно падала. [c.271]

При дальнейшем повышении скорости газового потока, особенно через слои тонкоизмельченных материалов с повышенной текучестью , возникают сквозные прорывы газа, и струи газа движутся по образовавшимся каналам как через неподвижный слой (рис. 5-27, (3) в условиях неустойчивости всей системы. Разновидностью взвешенного слоя является и так называемый фонтанирующий слой, образующийся при подаче восходящего потока газа в слой через газораспределительную решетку, площадь которой значительно меньше площади сечения аппарата (рис. 5-27, з). При этом струя газа фонтанирует вдоль вертикальной оси аппарата, увлекая часть слоя вверх. При переходе из конической части аппарата в цилиндрическую скорость газа уменьшается, движение твердых частиц замедляется и они, двигаясь по спирали, осаждаются по стенкам аппарата до самого дна, где снова подхватываются восходящим потоком газа. [c.219]

Положительно заряженные ионы воздуха быстро достигают отрицательного проволочного электрода и нейтрализуют на нем свой заряд. Электроны двигаются в направлении силовых линий электрического поля к положительному трубчатому электроду. Вдоль оси трубы перемещается запыленный газ, и свободные электроны, двигаясь поперек потока газа, сталкиваются с частицами (как правило, состоящими из какого-либо диэлектрического вещества) и заряжают их поверхностным отрицательным зарядом. Получившие отрицательный заряд частицы начинают относительно медленно перемещаться вдоль силовых линий поля к положительному трубчатому электроду. Такое движение называют электростатическим осаждением пыли на внутреннюю поверхность вертикальной трубы. Отдав свой отрицательный заряд стальной трубе, частицы под действием силы тяжести перемещаются вниз вдоль внутренней стенки трубы, где собираются в коническом днище и выгружаются через секторный затвор. [c.203]

Циклон конструкции Научно исследовательского института по санитарной и промышленной очистке газов (НИИОгаз) состоит (рис. У-40) из вертикального цилиндрического корпуса I с коническим днищем 2 и крышкой 3. Запыленный газ поступает тангенциально со значительной скоростью (20—30 м/сек) через патрубок 4 прямоугольного сечения в верхнюю часть корпуса циклона. В корпусе поток запыленного газа движется вниз по спирали вдоль внутренней поверхности стенок циклона. При таком вращательном движении частицы пыли, как более тяжелые, перемещаются в направлении действия центробежной силы быстрее, чем частицы газа, кон- [c.229]

На основании теоретических представлений характер движения частиц в надслоевом пространстве значительно сложней, чем в системах, например, вертикального пневмотранспорта. В зоне с переменной концентрацией находятся как мелкие частицы, скорость витания которых меньше скорости газового потока, так и сравнительно крупные (Wg, > Wr), выброшенные из слоя при флуктуации скоростей газа и твердой фазы. Поэтому имеет место поток частиц, движущихся вверх с потоком газа, и встречный поток частиц, выпадающих обратно в слой. Кроме того, поскольку в аппарате предусмотрена сепарационная зона расширяющегося профиля, а псевдоожижаемый материал полидисперсен, то на каждой высоте можно ожидать появления частиц с нулевой скоростью (w = а вит)-Изменяя положение заборной трубки (заборное устройство по направлению или навстречу потоку газа), пытались экспериментально изучать зоны с восходящим и нисходящим движением твердых частиц. [c.125]

Потери давления в газопроводах и аппаратах возникают в связи с расходом энергии сжатого газа на преодоление сил трения газового потока о стенки газопроводов и аппаратов, завихрения газового потока, на относительное перемещение частиц угля в газо-угольной взвеси и слоев газа-теплоносителя, преодоление сил трения частиц транспортируемого угля о стенки трубопровода и аппаратов, соударение частиц угля между собой и о стенки аппаратов и трубопровода, обтекание угольных частиц газом, на придание этим частицам конечной скорости движения и на некоторые другие процессы, связанные с движением газового потока и угольных частиц. В вертикальных газопроводах к перечисленным потерям добавляются расход энергии (потеря давления) на подъем угля на некоторую высоту. [c.87]

Интересной особенностью теплообмена в кипящем слое является низкое абсолютное значение коэффициента теплообмена. Это было объяснено [22] способностью газа увлекать за собой ча--стицы, в результате чего уменьшается скорость газа относительно частиц. Поскольку кипящий слой существует при скоростях, которые намного меньше скорости витания частиц, то, чтобы возникло движение частиц, в слое должны существовать участки, в которых местная скорость выше, чем средняя скорость газа. Вследствие того, что газовый поток не является ламинарным, должны наблюдаться значительные изменения скорости. Частицы перемещаются как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, вызывая образование вихревых движений газа в слое. Это приводит к уменьшению скорости газа относительно частиц и к снижению коэффициента теплопередачи [23]. [c.48]

В общем случае уравнения движения полидисперсной смеси рассматриваются с учётом следующих сил 1) тяжести 2) гидродинамического сопротивления со стороны потока газа 3) столкновения частиц разных фракций 4) столкновения частиц со стенками трубопровода 5) возникающих вследствие наличия турбулентных пульсаций в потоке сушильного агента 6) связанных с вращением частиц и их взаимодействием с газовым потоком, имеющим неравномерную по сечению скорость 7) возможного электростатического взаимодействия и некоторых других. Однако силы Магнуса и электростатические силы обычно незначительно влияют на вертикальное движение частиц твердой фазы, а вовлечение частиц мелких фракций в пульсационное движение сушильного агента приводит к некоторому возрастанию интенсивности внешней тепло- и массоотдачи. [c.118]

Рассмотрим теперь некоторые особенности поведения стационарного углового вихря Р. Напомним, что основная причина зарождения отмеченного вихря коротко состоит в следующем [40, 74]. Истоки его формирования следует отнести еще к стадии взаимодействия скользящего скачка уплотнения с пограничным слоем вертикальной грани. Действительно, низкоскоростные струйки газа в пристенной области течения грани V сохраняют первоначальное направление лишь до линии начала роста давления, расположенной перед изображенным на рис. 6.13 следом скачка. Они не в состоянии преодолеть положительный градиент давления в области взаимодействия, отклоняются в поперечном направлении и сносятся вдоль образующейся за линией начала роста давления первичной линии стекания, проникая на горизонтальную грань. Указанное движение этих струек вниз по потоку и встречное движение частиц газа в рециркуляционной области грани Н (см. рис. 6.16) инициируют формирование вихря Р. [c.340]

Работа простейших аппаратов для улавливания частиц аэрозоля основана на закономерностях оседания частиц в неподвижной среде, а также их движения в газовом потоке. При угле между направлениями движения запыленного газа и силы тяжести, равным 90°, процессы горизонтального и вертикального перемещения частиц можно рассматривать независимо друг от друга, причем на закономерности седиментации фактор движения газа не оказывает никакого влияния. [c.310]

По мере увеличения скорости вертикального потока газа и в отсутствие разделяющей перегородки в аппарате фонтанирующего слоя возникает несколько иной режим циркуляции дисперсного материала и движения газа. Наблюдения за течением газа с помощью нитковых индикаторов и измерения скорости газа шаровыми зондами показали, что имеются две зоны, существенно отличающиеся по характеру течения сплошной фазы. Над входным щелевым отверстием аппарата образуется изобарическая турбулентная струя, а около наклонной стенки — малоскоростной обратный поток газа в направлении основания восходящей струи. В таком аэрофонтанном режиме частицы дисперсного материала следуют за газовым потоком, при этом в аппарате фонтанирующего слоя образуются характерные зоны вертикальная двухфазная струя (зоны I и 2 на рис. 5.24), зона опускающегося материала (зона 3), свободное от частиц пространство (зона 5) и зона поперечного движения материала 4). [c.346]

Расчетные скорости в стволе ппевмоподъемника потока газа 14—30 м1сек, движения частиц катализатора 7—13 м/сек. Слишком высокие скорости газового турбулентного потока приводят к значительному износу и катализатора и металла, а слишком низкие скорости — к неустойчивому вертикальному движению перемещаемых гранул. Подбор оптимального скоростного режима является предметом специального расчета [16, 17, 36, 51]. Для устойчивого вертикального движения гранул в стволе средняя расчетная скорость газа выбирается более высокой, чем скорость витания [c.135]

Для исследования массо- и теплообмена в вертикальных дисперсных двухфазных системах необходимо вначале рассмотреть гвдродинамику движения одиночных частиц в потоке вязкой жидкости или газа. В разделе 1.1 приведены точные и приближенные решения уравнения Навье — Стокса в сплошной и дисперсной фазах для малых и промежуточных значений критерия Рейнольдса. [c.5]

На рис. 1-1 представлены три основных типа вертикальных потоков рассматриваемой дисперсной системы (1) восходящий прямоток газа и твердых частиц (2) нисходящий прямоток (3) противоток газа (восходящего потока) и твердых частиц. Встречное движение восходящего пЬтока твердых частиц и ожижающего агента (жидкость имеет ббльшую плотность, чем твердые частицы, или же используются механические подъемники) здесь не рассматривается. [c.15]

Пусть средняя скорость газа относительно частиц составляет а усредненные скорости пульсационного движения частиц в вертикальном направлении равны Гверх при восходящем и у из при нисходящем их движении. Удельный тепловой поток от газа складывается из потоков к частицам, движущимся вверх и вниз [c.462]

Модель потока дрейфа для течений с преобладающим влиянием сил тяжести без учета напряжения трения на стенке. Обычно считается, что цель этого метода — расчет средней объемной концентрации дискретной фазы при двухфазном течении в канале, когда известны объемные расходы Уа и соответственно дискретной и непрерывной фаз. Метод обычно применяли к вертикальным потокам, в которых его главные допущения (постоянство скоростей и концентраций фаз поперек канала) ближе всего к действительности. Влияния касательных напряжений у стенки не учитываются, н, следовательно, метод непригоден для расчета потерь давления, вызываемых трением. Самое подробное описание этого метода дано в книге [7]. Следуя ей, допустим, что скорости и плотности потоков положительны в направлении движения элемента дискретной фазы, находящегося под действием силы тяжести в статическом объеме непрерывной фазы. В этом случае скорости, направленные, например, вверх, рассматриваются как положительные для пузырькового режима течения газожидкостного потока, а скорости, направленные вниз, считаются положительными для суспензии тяжелых твердых частиц в более легкой жидкости. Это правило позволяет представлять все соответственные системы (пузырьковые газожидкостные потоки, капельные жидко-жидкостиые потоки, суспензии твердых частиц в газе, суспензии твердых частиц в жидкости, дисперсные газожидкостные потоки) обычным образом. [c.180]

Движение потока в наклонных и криволинейных каналах. Движение восходящего газокатализаторного потока в криволинейных и наклонных линиях наблюдается в транспортных линиях сырья на установках каталитического крекинга типа 1-А, а также в местах перехода вертикальных частей прямоточных аппаратов в горизонтальный участок для ввода в сепарационную часть, реакторов. В существующих установках катали гического крекинга встре чается два вида криволинейных вертикальных колен с горизонтальным и вертикальным вводами газокатализаторного потока. Характеристики потока в этих случаях различны не только по динамике движения твердых частиц, но и по износу стенок транспортных трубопроводов в результате их удара при соприкосновении. Движение взвешенных твердых частиц в криволинейных по- го1с х может приводить к частичному осаждению частиц в зоне поворота и их классификации по размерам. Теоретический анализ динамики движения частиц в таких системах проведен в работах [92], где показано, что наиболее надежными являются вертикальные колена с вертикальным вводом газа. Они обеспечивают минимальную потерю скорости частиц и в большей степени гарантируют работу системы с восходящим газокатализаторным потоком без образования пробок. [c.191]

Движение дисперсных материалов в вертикальном потоке обычно рассчитывается как простая совокупность движения отдельно взятых частиц, скорость каждой из которых определяется только действием сил тяжести, инерции и сопротивления среды [59, 77, 109]. Влиянием же взаи м-ных соударений на скорость частиц как в moho-, так и в полидисперсных системах пренебрегают и в лучшем случае учитывают лишь тормозящее воздействие ударов о стенки. В действительности механизм движения полидисперсного материала в потоке газа в значительной степени определяется соударениями между частицами различного размера. [c.161]

В вертикальном восходящем потоке линейные скорости газа и несомой им пыли неодинаковы. Поступательное движение последней меньше скорости газа на величину скорости витания (падения) отдельных частиц, т. е. [c.161]

Использование вертикальной трубы в осевой зоне слоя для начала процесса было уже рассмотрено в предыдущей главе (см. рис. 11.13). Трубчатые вставки могут также применяться в непрерывном процессе для модификации нормального потока частиц. При этом необходимо, чтобы достаточно протяженная нижняя часть фонтана осталась неотгороженной для обеспечения рециркуляции частиц. Поперечный поток как газа, так и твердых частиц, между отгороженными зонами фонтана и кольца может быть ликвидирован, если вставка является непроницаемой для обеих фаз (т. е. обычная труба). Поперечного движения только твердых "частиц можно избежать, используя трубчатый экран, проницаемый, для газа. Обе схемы иззгчены экспериментально. [c.244]

Очистка газов под действием центробежных сил производится й" специальных аппаратах — циклонах (рис. 57). Циклон состоит из вертикального цилиндрического корпуса 4 с коническим днищем 5 и крышкой 3. Запыленный газ поступает через входной штуцер 1, который расположен по касательной к корпусу циклона в верхней его части. В корпусе циклона поток запыленного воздуха начинает вращаться вокруг центральной выводной трубы 2 вдоль внутренней поверхности стенок циклона. При таком вращательном движении частицы пыли под действием центробежных сил отбра> сываются к периферии, оседают на внутренней поверхности корпуса 4 и опускаются в коническое днище 5. Очищенный газ выводится из циклона через центральную трубу 2. [c.79]

Массообмен обычно происходит между частицами и потоком жидкости или газа, либо между различными участками слоя. Тепло- и массообмен между различными участками слоя почти всегда осуществляется настолько быстро, что градиенты температур и концентраций незначителт.ны. Эффективная теплопроводность кипящего слоя в вертикальном направлении в сто раз превосходит теплопроводность серебра [37]. Причинами уменьшения градиентов являются циркуляция частиц и. ядерное движение газа через слой. Поскольку обмен между различными участками кипящего слоя происходит очень быстро, этот тип транспорта никогда не был лимитирующим фактором при переносе тепла или вещества. [c.26]

При малых объемных концентрациях твердой фазы (строго говоря, стремящихся к нулю) частицы мелкой и крупной фракций движутся независимо друг от друга, при этом мелкие частицы быстро разгоняются в потоке газа и перемещаются вверх с относительно высокой скоростью, отличающейся на участке гидродинамической стабилизации от скорости газа на сравнительно небольшую для малых частиц величину скорости витания. Крупные частицы разгоняются значительно медленнее, а скорость их движения на тaбилизиpoвaннqм участке отличается от вертикальной скорости газа на большую величину скорости витания крупных частиц. Сравнительно медленное движение частиц крупной фракции приводит к тому, что время их пребывания оказывается большим, чем время пребывания мелких фракций (рис. 4.1). [c.117]

Поскольку сила тяжести С и сила Архимеда А постоянны, а сила гидродинамического воздействия К( ) потока увеличивается с ростом скорости ] его вертикального движения, то по мере увеличения скорости газа сила К во все большей степени уменьшает суммарную силу контактного взаимодействия частиц и по достижении определенной скорости газа, называемой критической скоростью (Ж р) начала псевдоожижения, полностью уравновесит разность между силой тяжести и архимедовой силой 6-А =Л). При этом частицы оказываются как бы взвешенными в восходящем потоке газа. [c.515]

Согласно распространенной модели квазидиффузионного перемешивания фаз в ПС считается, что на режим полного вытеснения при движении через слой газовой фазы как бы накладывается диффузионное продольное перемешивание отдельных элементов газовой фазы. Причинами такого явления служат перемешивающее взаимодействие движущихся в ПС частиц, отклонение газовых струек между частицами от вертикального направления движения, турбулентные пульсации в собственном потоке газа и т.п. Все эти эффекты формально описываются неким диффузионным механизмом, аналогичным закону молекулярной диффузии Фика /д г =- 0з г8гас1Сг, где /д поток газа вследствие принимаемого [c.532]

Основной ускоряющей движение частиц силой является сила гидродинамического воздействия на частицы вертикального газового потока, движущегося с истинной локальной скоростью W . Движение частиц тормозится силой тяжести за вычетом обычно относительно малой в потоке газа архимедовой силы [c.570]

Гидродинамическая модель поведения фаз в аппарате должна включать уравнения, описывающие пневмотранспорт частиц в фонтане, уравнения фильтрования газа в плотном, медленно опускающемся слое материала и условия сопряжения давлений и горизонтальных составляющих скоростей газа по линии расположения рещетки. Анализ движения частиц в фонтане должен учитывать, что расход и скорость вертикального потока воздуха по высоте фонтана уменьшаются, как это было и в ФС без разделительной перегородки. Принимаются следующие упрощающие допущения фильтрация газа через плотный слой дисперсного материала соответствует закону ламинарной фильтрации Дарси движение частиц в фонтане одномерное взаимодействием частиц друг с другом и со стенками фонтана можно пренебречь вследствие относительно малой объемной концентрации монодисперсного материала в фонтане [c.577]

Метод трансиортировавия сплошным потоком заключается в проталкивании твердых частиц по вертикальной или накдоввой трубе ва более высокий уровень давлением воздуха или газа . Он характеризуется малым расходом транспортирующего газа, небольшой скоростью движения частиц и сравнительно большим перепадом давления, благодаря чему износ двиз ще-гося материала минимальный. Последнее особенно важно для процесса гипер-сорбции, так как распад является одним из его экономических показателей. [c.27]