Перепады давлений в фонтанирующем слое

Поскольку в экспериментах, связанных с измерением перепада давления фонтанирующего слоя, газ из аппарата выходит непосредственно в атмосферу, то отбор давления над слоем, как правило, не производится, так как предполагается, что давление здесь равно атмосферному. Размещение патрубка для отбора давления внизу слоя представляет серьезную проблему практически [c.27]

В данной главе рассмотрены основные особенности фонтанирующего слоя и условия, необходимые для обеспечения его устойчивости. Изучаются такие гидродинамические характ еристики, как перепад давления, скорость начала фонтанирования, предельная высота фонтанирующего слоя, структуры потоков ожижающего агента и частиц, порозность и диаметр фонтана. Кроме того, для более глубокого понимания структуры фонтанирующего слоя привлекаются результаты исследований по тепло- и массообмену. Везде, где возможно, даны расчетные уравнения. [c.620]

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]

Гидродинамические характеристики аппарата фонтанирующего слоя, к наиболее существенным гидродинамическим характеристикам фонтанирующего слоя относится структура слоя, определяющая поле скоростей материала аппарата, и перепад давлений газа в слое. [c.254]

Для хорошо сыпучих материалов в аппаратах постоянного поперечного сечения величина всплеска давления АР обычно не превышает 1,5—5 7о [4]. В аппаратах с сечением, возрастающим кверху, величина АР может в 2—3 и более раза превысить перепад давления АР в слое в состоянии псевдоожижения [4]. При этом образуется фонтанирующий слой. [c.21]

При дальнейшем снижении расхода перепад давления непрерывно уменьшается вдоль линии В А. С увеличением высоты слоя значения скоростей начала и конца устойчивого фонтанирования сближаются и при некоторой максимальной высоте слоя На фонтанирующий слой получить не удается (рис. 6.9.6.6) [36, 37]. [c.582]

Тягодутьевое оборудование для аппаратов фонтанирующего слоя необходимо выбирать по максимальному перепаду давления. [c.582]

Высокие пики давления, предшествующие возникновению фонтанирующего слоя (см. рис. 1-19), имеют, видимо, то же происхождение, что и при псевдоожижении в конических аппаратах. Однако вследствие специфических особенностей фонтанирующего слоя (развитие канала у основания и по высоте слоя, ярко выраженная циркуляция твердого материала и т. д.) перепады давления до и после его образования (АЯтах и АРф) невозможно рассчитать по обычным формулам для псевдоожиженного слоя. [c.71]

Основные отличительные черты фонтанирующего слоя особенно наглядно видны из кривой фонтанирования - т,е, зависимости изменения перепада давления в фонтанирующем слое от скорости газового потоке (рис. 2). Для сравнения на [c.554]

Каждое из зтих состояний характеризуют вполне определенные гидродинамические параметры фонтанирующего слоя - перепад давления, критические скорости газовой фазы и порозность. [c.555]

Уравнение (I) составляет основу для определения перепада давления и в фонтанирующем слое, [c.555]

Поэтому основные уравнения для определения перепада давления должны включать в себя геометрические симплексы подобия, которые учитывают особенности фонтанирующего слоя. [c.556]

Умение правильно определить максимальный перепад давления в фонтанирующем слое является неотъемлемой частью обычного инженерного расчета, т.к. принимаемого приблизительного запаса напора воздуходувки при технологическом расчете установки оказывается недостаточным для перевода неподвижного материала в фонтанирующее состояние. [c.556]

Другим не менее важным параметром фонтанирующего слоя является перепад давления в собственно фонтане - А Яр. [c.556]

Именно этот перепад давления определяет расход электроэнергии на транспортировку газа через работающий фонтанирующий слой. [c.556]

Несмотря на большое живое сечение поддерживающей решетки, аппараты этого типа отличаются высоким гидравлическим сопротивлением, что является их существенным недостатком. В то же время ряд таких недостатков сушилок с фонтанирующим слоем, как например, унос продукта, высокий перепад давления, небольшие контуры активной зоны (ядро фонтана состав- [c.98]

В главах 2—6 рассмотрена динамика потоков жидкой и твердой фаз в фонтанирующем слое. В главе 2 описан механизм перехода от плотного слоя к фонтанирующему, представлены методы расчета скорости фонтанирования и перепада давления. [c.21]

Значения Перепада давления, представляющие наибольший интерес при конструировании и эксплуатации аппаратов с фонтанирующим слоем, находятся в точках В VI В (см. рис. 2.1). Они представляют соответственно пик перепада давления АР , отвечающий моменту зарождения фонтана, и перепад давления при устойчивом фонтанировании АРф. Первый проявляется, как правило, при пуске аппарата с фонтанирующим слоем (если не используется специальное приспособление, см. 11.4), второй определяет стационарный режим работы. [c.27]

Таким образом, для данной скорости газа именно а не Рх — i 2 будет оставаться ностоянным независимо от абсолютного давления. Отсюда вычитание сопротивления пустого аппарата из измеренного значения перепада давления слоя при одинаковой скорости газа приводит к отрицательной опшбке. В качестве примера рассмотрим аппарат с фонтанирующим слоем, работающий при атмосферном давлении (манометр показывает 10 400 мм вод. ст.), в котором штуцер измерения давления расположен ниже входного отверстия. [c.29]

Высокий пик перепада давления, наблюдаемый перед самым началом фонтанирования, не является абсолютно специфическим свойством фонтанирующего слоя и связан в основном с эффектом [c.29]

Исследование пика перепада давления в конических аппаратах заинтересовало нескольких советских ученых [71, 72, 79, 154, 168, 256]. Гельперин и др. [71, 72] получили экспериментальные значения АР , которые в некоторых случаях в два-три раза превосходили значение перепада давления, рассчитанное исходя из веса слоя. Эти исследования первоначально относились к псевдоожижению относительно мелких частиц, но они справедливы и для явления фонтанирования, поскольку величина пика перепада давления не должна зависеть от того, будет ли слой впоследствии псевдоожиженным или фонтанирующим. Их эмпирическое уравнение имеет следующий вид [c.34]

Теоретический анализ показывает, что для максимальной высоты слоя, способного фонтанировать, т. е. для Н. — Н , отношение перепада давления при фонтанировании к соответствующему перепаду давления псевдоожижения АР постоянно и определяется уравнением [c.36]

Рис. 2.7. Перепад давления в фонтанирующем слое.

Этот анализ выполнен в основном в ходе изучения потока твердых частиц. Кроме того, отдельные сведения о распределении порозности можно почерпнуть из исследования Авторами [114] таких характеристик фонтанирующего слоя, как перепад давления, характер потока газа, диаметр ядра и, наконец, порозность фонтана. < [c.112]

Твердые частицы разгружаются в центральной части аппарата через слив, который может подниматься и опускаться для регулировки высоты слоя. Такая конфигурация рекомендована ленинградскими учеными для установок большого масштаба, так как она позволяет увеличиваться объему фонтанирующего слоя беа соответствующего возрастания высоты слоя и тем самым перепада давления в нем. [c.247]

При зондировании трехмерных моделей интерпретация показаний представляет серьезную метрологическую проблему, особенно ввиду наличия внутри фонтанирующего слоя областей с резко различающимися концентрациями частиц. В настоящее время для локальных концентрационных измерений (как усредненных, так и флуктуационных) в дисперсных системах используются прямые методы (емкостный, по электропроводности и по перепаду давлений) и косвенные (пьезометрический — по скоростям и числу соударяющихся частиц). [c.48]

Перепад давления в аппаратах фонтанирующего слоя с нижним подводом газа. Типичная кривая зависимости гидравлического сопротивления Ар конического и цилиндроконического слоев от скорости потока газа w приведена на рис. 1.8. На участке О А слой неподвижен и сохраняет первоначальную структуру. Изменение Ар подчиняется зависимостям, описывающим фильтрацию через неподвижный слой. Участок ЕЕ характеризует режим развитого фонтанирования Ар на этом участке постоянно, но меньше чем для слоев постоянного по высоте сечения. Между точками Л и происходит перестройка структуры слоя и формируется [c.19]

Таким образом, соотношение общего перепада давления фонтанирующего слоя высотой и псевдоожиженного слоя такой же высоты составляет 2/л = 0,64. Более обстоятельный теоретический анализ привел к значению 0,75. Наибольшее число опубликованных экспериментальных значений указанного со-отношення лежит в интервале 0.7—0,8. Учитывая, что экспери- [c.626]

Формирование неравномерного поля скоростей в фонтанирующем слое происходит под воздействием кинетической энергии подводимой извне газовой струи. В свою очередь, гидродинамическая структура фонтанирующего слоя оказывает воздействие на перепад давления газа в слое, а следовательно, и на подвод энергии со стороны газовой струи, т. е. гидродинамические характеристики слоя — поле скоростей частиц обрабатываемого материала и перепад давления в слое — связаны между собой. Эта физическая взаимосвязь и отражает энергетическое единство гетерофазной системы материал — газ . Задача состоит в том, чтобы ьскрыть это единство на основании теории диаграмм связи, формируя тем самым математическое описание гидродинамики фонтанирующего слоя. [c.256]

Средний перепад давления в слое с пульсацией был значительно выше, чем при устойчивом режиме, как при фонтанировании, так и при псевдоожижении. Это было объяснено более эффективным взаимодействием газ — твердое в пульсирующих слоях. Чтобы непосредственно продемонстрировать благоприятное влияние пульсации на эффективность контактирования, Волпицелли [249] определил производительность каталитического реактора с фонтанирующим слоем, работающего в режиме пульсации и при условиях устойчивого потока, выбрав в качестве реакции для сравнительных испытаний разложение озона до кислорода на железоокисном катализаторе. Катализатор был приготовлен пропиткой кусочков фа рфора размером 20—25 мм нитратом железа с последующей термической диссоциацией до полного выделения паров диоксида азота. Результаты этого исследований , приведенные на рис. 12.5, показывают, что конверсия озона, полученнйя при низких частотах — менее 1,6 Гц, вызванных прерывистым фонтанированием, была подобна конверсии в непрерывно фонтанирующем слое (горизонтальные линии в левой части рисунка 12.5). [c.241]

Н5т — максимальная высота слоя, способного фонтанировать kg — теплопроводность газа Р — давление в произвольной точке ДР — перепад давления в слое ДРщах — максимальный перепад давления перед началом фонтанирования г — радиальное расстояние от оси фонтана К — радиус аппарата [c.653]

АР — перепад давления в неподвижном слое АР[, — перепад давления в псевдоожиженном слое ДРтах—максимальный перепад давления в псевдоожиженном слое ДРф — перепад давления в фонтанирующем слое АЯр — сопротивление распределительной рещетки [c.13]

Остановимся теперь на определении основных гидродинамических параметров фонтанирующего слоя, с помощью которых выбираются габаритные размеры аппаратов, а также производительность и напор воздуходувного приспособления. Эти параметры, названные нами интегральными характеристиками слоя, вклюпают в себя перепад давления и критические скорости газового потока. [c.555]

Однако, в этом случае для определения перепада давления необходимо учитывать специфические особешности фонтанирующего слоя, обусловленные своеобразием геометрической формы самой камеры. [c.556]

Общий перепад давления АР вследствие трения фаз в слое с устойчивым фонтанированием по меньшей мере на 20% ниже перепада давления, рассчитанного исходя из массы слоя [166], т. е. перепада давления, обусловленного трением при однородном и неоднородном псевдоожижении. В этом отношении фонтаниру- [c.20]

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]

Для решения этих уравнений нужно знать минимальную скорость псевдоожижения и максимальную высоту слоя Я , способного фонтанировать. Значение м м. п можно определить, подставляя перепад давления, задаваемый уравнением (2.6), в уравнение для плотноунакованного слоя, например в уравнение Эргуна [61] при условии, что 8 = 8 . = 8о (где п — порозность нри минимальном псевдоожижении) [54, 117]. Метод расчета Ям будет обсуждаться в главе 6. Используя уравнения (2.8) или (2.9), можно предварительно оценить скорость, при которой достигается пик перепада давления, не зная значения самого пика перепада давления. [c.34]

Оказалось возможным получить трехфазный фонтанирующий слой, используя в качестве фонтанирующей среды газ с жидкостью, текущей вниз через слой. Йервое сообщение о такой системе сделано Вуковичем и др. [254]. Используя воздух, воду и лёгкие шарики из полиэтилена и полистирола (А1 = 1-г-2мм, рт = = 0,23 н-0,32 т/м ) в колонне диаметром 19,4 см, эти исследователи определили условия, необходимые для поддержания стабильного трехфазного фонтанирующего слоя, и перепад давления. Они полагают, что постоянное циклическое движение частиц совместно с противоточным контактом между двумя легкими фазами должны сделать фонтанирующий слой в некоторых случаях более эффективным, чем кипящий. В качестве специфических примеров приводятся процессы удаления частичек пыли из газового потока промывкой и реакции, включающие осаждение. Мейзен [149] предложил использовать такую систему для выщелачивания. Процесс основан на лабораторных экспериментах, в которых руда с размером частиц 1 мм и разбавленная серная кислота фонтанировались воздухом с целью достижения быстрой экстракции меди из руды. [c.253]

Мазур и Гишлер [94], впервые систематически исследовавшие фонтанирующий слой как гидравлическую систему, установили наличие аномально высокого перепада давлений в момент перехода слоя в состояние фонтанирования. Полученная ими кривая фонтанирования приведена на рис. 1-7, из которого видно, что максимальный перепад давлений более чем вдвое превышает рабочий (в режиме развитого фонтанирования). Они выдвинули гипотезу, поддержанную впоследствии рядом других исследователей [95—97], которая, не объясняя фактически этого избыточного перепада давлений, качественно сопоставляет моменту зарождение в нижней части слоя свое- [c.29]

В режиме устойчивого фонтанирования общий перепад давления газа всегда меньше, чем в псевдоожиженном слое того же материала при одинаковых значениях Яо. Исходя из баланса сил, действующих на элементарный кольцевой слой высотой йН в периферийной области, получим, что отношение перепадов давлений в фонтанирующем и псевдоожиженном слоях равно 0,75. Если считать, что избыточное давление по оси фонтана изменяется в вертикальном направлении по закону косинуса, то это отношение будет равным 0,64 [5]. Таким образом, максимальное значение А/ ф/ рцЯо) = 0,64- 0,75, что подтверждено экспериментально. [c.26]

Исследованием иорозности фонтанирующего слоя занимался Сыромятников [ > 1 ]. Замеряя перепад давления по высоте фонтана, автор пришел к выводу, что порозность фонтанирующего ядра изменяется по некоторому экспоненциальному закону, ов исываемому уравнением [c.20]