Скорости газа при фонтанировании

В отличие от обычного псевдоожижения, при фонтанировании градиент давления РШх) непостоянен по высоте слоя он мал у основания и достигает максимума на свободной поверхности слоя. Перепад давления обусловлен двумя параллельными сопротивлениями фонтана с частицами, транспортируемыми в разбавленной фазе, и кольцевой зоны с нисходящим плотным слоем навстречу потоку газа. Соответствующие градиенты перепада давления на различных уровнях слоя практически одинаковы, за исключением области, примыкающей к отверстию для входа газа. В верхней части высокого слоя градиент давления приближается к значению, необходимому для взвешивания твердого материала, т. е. псевдоожижения. Если скорость газа в кольцевой зоне становится равной скорости начала псевдоожижения, то фонтанирующий слой достигает предела устойчивости это условие соответствует максимальной высоте фонтанирующего слоя. [c.621]

Полное сопротивление фонтанирующего слоя максимальной высоты эквивалентно примерно двум третям его веса (или перепада давления при псевдоожижении) у более низких слоев оно меньше. Перепад давления, необходимый для создания фонтанирующего слоя, значительно выше, чем для его поддержания, из-за дополнительной энергии, расходуемой на движение газовой струи через плотный слой зернистого материала. По этой же причине скорость газа, ниже которой фонтан разрушается (она называется скоростью начала фонтанирования), несколько ниже той, при которой неподвижный слой переходит в фонтанирующий. [c.622]

Минимальная скорость газа, при которой слой будет оставаться в состоянии фонтанирования, зависит, с одной стороны, от свойств твердой фазы и ожижающего агента и, с другой, — от геометрии слоя. В отличие от скорости начала псевдоожижения скорость начала фонтанирования Ums Для данного материала понижается с уменьшением высоты слоя и увеличением диаметра аппарата. Кроме того, на величину U влияет размер входного отверстия, хотя и незначительно. Таким образом, сравнение U со скоростью начала псевдоожижения затруднительно. В случае высоты слоя, близкой к максимально возможной при фонтанировании, скорости фонтанирования и начала псевдоожижения примерно равны. Поскольку максимальная высота слоя, способного фонтанировать, в аппаратах большого диаметра, как правило, намного больше рабочей (для пшеницы, например, в аппарате диаметром 305 мм составляет 2,75 м), то практическая потребность газа для фонтанирования в больших аппаратах часто бывает ниже , чем для псевдоожижения. [c.627]

Показанная на рис. У.П так называемая щелевая (вихревая) решетка, разработана в ЛТИ им. Ленсовета и используется в различных сушильных установках [192, 240]. Решетка выполнена в виде желобов прямоугольного сечения с тангенциальным подводом газа через щели. Закрученная струя газа создает интенсивное перемешивание при сравнительно малой высоте прирешеточной зоны, в результате чего обеспечивается интенсивное циркуляционное движение частиц, подобное таковому в аппаратах фонтанирующего типа с затопленным фонтаном [254, 286]. По данным проведенных исследований [240 работа рассматриваемой решетки также имеет пульсирующий характер, амплитуда пульсаций скорости газа растет с увеличением ширины щели и падает с возрастанием средней скорости потока. При частотах пульсаций до 1,5 Гц наблюдается поршневание, а свыше 3 Гц — устойчивое фонтанирование. Допустимые скорости газа на 50—100% выше 234 [c.234]

Обобщенное корреляционное соотношение для межфазного теплообмена между поверхностью частиц и вертикальным потоком взвешивающего газа в отличие от уравнения (4.2.5.13) содержит критерий Рейнольдса, определяемый по скорости начала фонтанирования и диаметру частиц [c.260]

Характер изменения концентрации твердой фазы в фонтане от скорости газа хорошо соответствует графикам зависимости а = [(ъ1)г), приведенным в [10], в которых, начиная от числа фонтанирования Л >2, наблюдается снижение коэффициента теплообмена а. [c.143]

Для минимальной скорости газа при фонтанировании в цилиндро-конических аппаратах диаметром 150, [c.43]

Этой формулой можно воспользоваться для определения минимальной скорости газа, необходимой для фонтанирования материалов, свойства которых близки к свойствам перечисленных выше материалов. [c.43]

На рис. 40 представлены кривые зависимости Др = /(ш) при различных плотностях орошения. Живое сечение тарелки равно 6,6%, высота сливной перегородки 40 жл. Размеры отверстия, перекрываемого клапаном, 96 X 10 мм, вес клапана 33,5 г. При всех испытанных плотностях орошения наблюдаются колебания Др до того момента, пока скорость газа не достигает значения 0,5 мкек (в полном сечении колонны). Далее наступает зона стабильной работы, которая продолжается до того момента, пока скорость газа не станет равной 1 мкек. При этой скорости тарелка вступает в режим фонтанирования. [c.78]

Как следует из уравнения (111-14), скорость газа, необходимая для фонтанирования, увеличивается с высотой слоя и диаметром трубы, подводящей газ, и [c.275]

Явление фонтанирования для заданных свойств газа, твердого материала и выбранной геометрии аппарата возникает в определенном диапазоне скоростей газа. На рис. 1.4 показан переход от неподвижного слоя к фонтанирующему, затем к пузырьковому, агрегатному и, наконец, к поршневому режиму, часто возникающему при увеличении скорости газа. [c.14]

Скорость зарождения фонтана (точка С) и скорость начала фонтанирования (точка В) зависят от состояния исходного слоя и поэтому полностью не воспроизводятся. Лучше всего воспроизводится так называемая минимальная скорость фонтанирования ш .ф, значение которой подучается при медленном уменьшении расхода газа, В этом случав слой остается в состоянии фонтанирования вплоть до точки С, которая соответствует нижнему граничному условию фонтанирования. [c.24]

Исследователи, которые помещали измерительный штуцер очень близко к входному отверстию, явно не делали никакой поправки на сопротивление пустого аппарата [113, 134, 164]. В отличие от всех остальных исследователей, Нельсон и Гей [164] обнаружили, что в случае превышения скорости газа, соответствующей началу фонтанирования, перепад давления заметно увеличивается. Поскольку в их опытах штуцер для отбора давления был расположен сразу же под входным отверстием и никакой поправки на перепад давления в отсутствие твердой фазы не вводилось, наиболее вероятное объяснение наблюдаемого подъема перепада давления в процессе фонтанирования кроется в соответствующих условиях входа газа в аппарат. [c.29]

Несмотря на то, что в обеих частях колонны при условии устойчивого фонтанирования перепад давления оказывается одинаковым, восходящая кривая для нижней части имеет значительно больший пик, чем кривые для других участков аппарата. Отсюда следует, что при увеличении скорости газа большая часть го энергии, расходуемой на прорыв массы твердых частиц, затрачивается в нижней части слоя, тогда как при уменьшении расхода газа такой энергии не требуется. [c.31]

Нельсон и Гэй [164] для частного случая фонтанирования земляных орехов предложили двухчленное эмпирическое уравнение для пика перепада давления, содержащее те же самые переменные, что и уравнение (2.7), за исключением у, который для этого вещества остается постоянным. Объединяя это уравнение с другим эмпирическим уравнением, связывающим перепад давления со скоростью газа при повышении её до максимума на кривой, они смогли исключить АР и пришли к точному выражению для гi и, справедливому только для земляных орехов. [c.33]

Из рис. 2.9 видно, что при увеличении диаметра колонны для геометрически подобных слоев (т. е. фиксированы значения Но/В и Ва/йо) данного материала, уравнение (2.38) все-таки указывает на непрерывное уменьшение значения и ф, а, следовательно, скорости газа во входном отверстии. Поэтому, согласно уравнению (2.38), при достаточно больших значениях Ва скорость ВО ВХОДНОМ отверстии в конце концов будет ниже скорости свободного падения частиц. Ясно, что это не имеет смысла, так как фонтанирование в этом случае просто станет невозможным. Для системы, представленной на рис. 2.9, такого явного нарушения справедливости уравнения (2.38) не произойдет, пока В а не превысит 150 см. Как видно из рис. 2.9, увеличивающиеся расхождения между расчетными и экспериментальными значениями возникают при несколько меньшем значении [c.54]

Как и в случае псевдоожижения, переход от плотного Слоя к фонтанирующему при повышении скорости газа сопровождается резким увеличением а (см. рис. 8.4). При дальнейшем возрастании скорости газа выше минимальной скорости фонтанирования а . либо остается постоянным, как видно из рис. 8.4 [100, 128], либо слегка уменьшается [235]. [c.142]

Использование мелкой решетки не только не нужно, но и нежелательно, поскольку она обусловливает большую потерю давления и легко засоряется мелкими частицами, вызывая нестабильность фонтанирования. Лучшая схема, особенно для длительной работы, — расположение крупной решетки в наклонном положении в более широкой части подводящей трубы на несколько сантиметров ниже ввода газа в слой (см. рис. 13.1, а). Более низкая скорость газа в широкой части подводящего устройства умень- [c.264]

Восходящая вдоль оси реактора струя газа несет с собой частицы твердой фазы с повышенной скоростью и пониженной объемной концентрацией и выбрасывает их фонтаном над слоем. Падая обратно, эти частицы затем постепенно оседают вниз в более плотной фазе по периферии реактора. Для первоначального прорыва струи через слой необходим значительный избыток давления. На рис. 111.30 приведена экспериментальная кривая зависимости напора от расхода газа в фонтанирующем слое. Помимо большого пика давления при начале фонтанирования эта зависимость имеет очень большую петлю гистерезиса . Для расчета величины относительного пика давления Арк/ун о и скорости начала фонтанирования щ предложен ряд эмпирических корреляций [184—187, 198—202, 205. [c.188]

Такой скачок объясняется тем, что при фонтанировании слой переходит в подвижное состояние при больших значениях средней по высоте скорости газового потока, чем в кипящем слое. Кроме того, фонтан образуется при скорости газового потока, превышающей критическую скорость кипения, так как в первом случае скорость газа относится к меньшему сечению (диаметр корня струи). Если принять за начало фонтанирования критическую скорость кипения газовой струи на выходе из слоя, то начальная скорость фонтанирования будет зависеть от высоты слоя. После образования фонтана сопротивление слоя падает и может быть больше или меньше сопротивления кипящего слоя той же высоты. Величина его зависит не только от концентрации твердых частиц в ядре, но и от скорости газа (как при пневмотранспорте). До настоящего времени гидродинамика аэрофонтанного режима изучена недостаточно. Ниже приводятся приближенные эмпирические соотношения для определения гидравлического сопротивления слоя при рассматриваемом режиме. [c.134]

Сушилки с псевдоожиженным слоем разделяются по конструкции на однокамерные и многокамерные. В рассмотрение не включаются аэрофонтанные сушилки, принципиально отличающиеся от сушилок с псевдоожиженным слоем [5]. В аэрофонтанных сушилках движение частиц осуществляется главным образом за счет изменения скорости газа по высоте в аппарате. Вследствие изменения сечения аппарата по высоте в нижней части его скорость газа больше, а в большом сечении меньше скорости витания, поэтому наблюдается резко выраженный восходящий поток материала в центре сушилки — фонтанирование материала. Эти сушилки целесообразно применять для более крупных материалов, которые плохо кипят . В работе [14] проведено сравнение аэрофонтанной сушилки и сушилки с псевдоожиженным слоем. Для аэрофонтанной сушилки характерны меньшие значения [c.39]

Первым этапом явилось изучение режимов фонтанирования частиц различного размера на описанной ранее плоской установке с прозрачными стенками. Как было установлено, ядро фонтанирующего слоя имеет форму насадки Вентури (на высоте, равной от половины до полного диаметра входного отверстия, происходит резкое сужение поперечного сечения струи). Наблюдения показали, что при малых скоростях газа (непосредственно после переходной зоны) в этом сужении под давлением опускающегося материала из периферийной зоны происходят периодические обрушения стенок ядра в области сужения в результате внизу возникает воздушная подушка ее верхняя граница неустойчива, частицы отрываются, а разбавленная зона постоянно перемещается кверху, вновь вырываясь наружу в виде фонтана. По мере того как с возрастанием скорости газового потока увеличивается несущая способность струи, обрушивающийся в нее материал не образует пробки, а выносится кверху. [c.41]

На описанной выше установке диаметром (верхним) 300 мм было проведено исследование режимов фонтанирования частиц размером 3,2 мм при различных скоростях газа, высотах насыпанного слоя> углах раствора конуса и диаметрах входного отверстия. [c.41]

Была изучена также зависимость угла раствора ядра от скорости газового потока путем фотографирования слоя при разных выдержках. Данные, полученные при выдержке Veo сек для слоя шариков диаметром , Ъ мм, показывают, что угол раствора конуса ядра, начиная с высоты, при которой наступает расширение, не очень значителен (8,5—18°), изменение этого угла, так же как и абсолютных значений ширины ядра (на произвольном уровне), с увеличением скорости газа незакономерно, ввиду чего можно считать, что прямо пропорциональная зависимость ширины струи от скорости газа для фонтанирования не подтверждается. [c.57]

Устойчивость фонтанирования определяется рядом условий, при отсутствии которых движение твердой фазы становится неустойчивым, способствуя возникновению неоднородного псевдоожижения, а при увеличении скорости газа — поршнеобразованию. [c.622]

МП внутри трубки). Было отмечено, что в аппарата.х правильной геометрии, установленных строго вертикально, при псевдоожижении воздушным потоком не наблюдалось нарушения симметричности циркуляции в широком диапазоне скоростей газа (рис, 1,6). Лишь прн числах фонтанирования iV = 5—6 и выше характер псевдоожижения измен.члся и движение материала происходило по одному замкнутому контуру циркуляции (рис. 1,а). [c.101]

О — диаметр ядра фонтанирующего слоя Оо — верхний диаметр коническо-цилиндрического аппарата <1 — диаметр частицы материала о — входной диаметр аппарата (Зг — весовой расход газа ко — высота слоя в статическом состоянии N — число фонтанирования ш — скорость газа во входном сечении аппарата Шпф — скорость начала фонтанирования х, у — текущие координаты а — коэффициент межфазового теплообмена у — удельный вес материала б — толщина стенки аппарата 8 — порозность слоя р — плотность материала. [c.143]

Механизм перехода от неподвижного слоя к фонтанирующему лзтапе всего описывать, используя графики зависимости перепада давления от скорости газа. На рис. 2.1 представлены экспериментальные данные Ламы и сотрудников [111, 125]. На основе работ Матура, Торли и др. [137, 227, 228] для наиболее высокого слоя кривая фонтанирования представлена для прямого AB D) и обратного (D B A) процессов, т. е. для случая оседания слоя при уменьшении скорости газа. Это явление наблюдалось вышеупомянутыми авторами в полусекци нных колоннах через плоскую прозрачную стенку. [c.22]

С другой стороны, Редди и др. [192], работавшие с материалами различных размеров (алундом, стеклянными щариками и полистиролом) также в колонне диаметром 15 см, сообщили, что сначала увеличивается с размером частиц, а затем уменьшается экстремальное значение достигается при среднем размере частиц около 1,0—1,5 мм. Наблюдаемое Редди изменение Нп также должно, вероятно, зависеть от распределения частиц по размерам, которое не может быть полностью охарактеризовано каким-либо осрбым средним диаметром. Тем не менее существование максимума значения Н в зависимости только от размера частиц теоретически рассчитывается путем сравнения влияния размера частиц данного материала па скорость газа, требуемую для фонтанирования и для псевдоожижения. Из уравнения (2.38) влияние размера частиц и высоты слоя на скорость фонтанирования при сохранении постоянства других переменных выражается следующим образом [c.118]

Псевдоожижение твердых частиц кольцевой зоны. Как обсуждалось в главе 3, радиальное просачивание газа из ядра в кольцо вызывает продольное увеличение скорости газа в кольцевой зоне. Ясно, что, если скорость газа в кольце становится достаточно высокой, чтобы взвесить самый верхний слой твердых частиц в слое высотой Н, их равномерное движение в кольцевой зоне будет нарушено и вместо фонтанирования в этом случае будет наблюдаться агрегатное псевдоожижение или поршнеоб-разование. [c.122]

Если допустить, что именно псевдоожижение верхнего слоя твердых частиц кольцевой зоны, которое вызывает фонтанирование, прекращается на определенной высоте слоя Я , скорость газа через кольцо при г = Но = Н должна равняться Ы7 п-Скорость газа через ядро цРеф на том же самом уровне должна быть выше, чем через кольцо (см. рис. 3.1). Однако, поскольку площадь поперечного сечения ядра фонтана всегда составляет небольшую часть от площади кольца, г .ф при (т. е. га ) должно быть приблизительно равно Экспериментально [c.123]

Основное преимущество фонтанирующего слоя при сушке, нагреве и охлаждении гранулированных твердых частиц и при очистке газа такое же, как и для кипящего слоя, а именно хорошее перемешивание твердых частиц в соединении с эффективным контактированием газа и твердого материала. При нанесении покрытий (напылений) и гранулировани и регулярное циклическое движение твердых частиц позволяет успешно наносить слой на частицы, поскольку в кольце обеспечивается достаточно большое время пребывания для высушивания уже нанесенного слоя перед нанесением следующего слоя в ядре. В то же время истирание, вызываемое столкновениями между частицами в ядре, играет ключевую роль при сушке суспензий и растворов на инертных частицах, при дроблении, коксовании угля, пиролизе сланца и восстановлении железной руды. Особое место занимает применение фонтанирования для термического крекинга нефти, где требуется короткое время пребывания паров в слое. При этом использзштся крупные частицы теплоносителя, что дает возможность применять высокие скорости газа. [c.185]

Непрерывная адсорбционная установка (ЕсозогЬег) для очистки газа, усовершенствованная Неметом с сотрудниками [165], работает с использованием фонтанирующего слоя на стадии десорбции, очевидно, с паром в качестве фонтанирующего агента, в то время как для адсорбции применяется кипящий слой. Отработанный адсорбент (гранулы активированного угля) поступает в нижнюю часть десорбера в фонтанирующий газ, а регенерированные частицы в верхней части слоя перетекают в движущийся вокруг фонтана слой для сушки (рис. 11.10). Не говоря уже об интенсивном контакте газ — твердый материал, обеспечиваемом при фонтанировании в де-сорбере, выбор фонтанирующего слоя в этом случае продиктован особой конструкцией оборудования, которое требует подъема твердых частиц со дна десорбера до верхней части сушильной камеры. Так как вертикальная транспортировка твердого материала достигается при скорости газа, равной 1/10 скорости при пневмотранс - [c.207]

В этих экспериментах использовалась конически-цилиндри-ческая колонна диаметром 4,8 см с диаметром входного отверстия для воздуха 1,2 см, углом раствора конуса 40° и высотой слоя 6 см. Было найдено, что коэффициент теплообмена, измеренный при этих условиях, увеличивается до максимума при частотах в области 2 Гц и затем остается неизменным (вплоть до 12 Гц). Максимальное возрастание коэффициента теплообмена сверх его величины при постоянном фонтанировании происходило при относительна низких скоростях газа (1,15 и м.ф) и составляло 15% для проса и 40% для зерен мака. Более значительное повышение в случаемаковых зерен приписывалось тому факту, что они имеют тенденцию к слипанию во время непрерывного фонтанирования (в отличие от проса, которое, свободно течет), чего не происходит при условии пульсации. Поэтому авторы предполагают, что пульсирующий режим выгодно использовать для материалов, склонных к слипанию. [c.244]

Другое, новшество ленинградских ученых [201] заключается в введении газа через узкую щель в основании реактора, имеющего-прямоугольное сечение и наклонные стенки (рис. 12.10). Щель может быть либо сплошной, либо с отверстиями в обоих случаях может быть достигнуто стабильное фонтанирование в определенных пределах обычных параметров фонтанирующего слоя, таких как размер аппарата, высота слоя, ширина щели, скорость газа и свойства твердых частиц. Влияние этих параметров на поведение слоя исследовано Митевым [156], а колебания газового потока, которые происходят во время фонтанирования в таких аппаратах, — Волковым и др. [248]. [c.247]

Отражатель фонтана может также служить для дробления твердых частиц, если слой работает при высокой скорости фонтанирования. Такая тарельчатая дробилка использована Клименко и Рабиновичем [101 ] в их сушилке для хлорида марганца и должна быть полезна для усиления нормального истирания твердых частиц в процессах, где оно является выгодным (см. табл. 12.1). Для процессов, где требуются высокие рабочие скорости газа, но не должно быть чрезмерного дробления частиц, для уменьшения уноса используется [201] ограничительная сетка над фонта-нбТм вместо твердого тарельчатого дефлектора или рассекателя. [c.266]

При расчете аэрофонтанных сушилок по известному количеству газа, принимая по вышеуказанным рекомендациям значение оптимальной скорости газов, определяют узкое сечение аппарата d (в м). Для аэрофонтанов с поддерживающей решеткой минимальная скорость фонтанирования может быть определена по уравнениям (III-56) — (111-58). [c.223]

На основании этих опытов, подтвержденных повторными опытами на конусе с углом 70° того же или иного материала, а также на конусах с другими углами раствора, можно утверждать следующее при скоростях газа, несколько меньших тех, которые соответствуют пику давления на кривой фонтанирования, в слое зернистого материала конической формы возникают деформации, идущие сверху. вниз это происходит не во всем слое, а с осесимметричным центральным элементом его и не только в момент, соответствующий а в довольно значительном диапазоне скоростей вблизи нее. Наконец, после деформации всех индикаторных линий наступает приподнятие слоя внизу и образуется каверна ( пузырь ), распространяющаяся кверху. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология