Фонтанирование максимальная высота слоя

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]

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]

Далее следует глава, посвященная внутренней геометрической структуре устойчивого фонтанирующего слоя. Устойчивость режима фонтанирования с особым акцентом на определение максимальной высоты слоя, способного фонтанировать, обсуждается в главе 6. [c.21]

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]

В первой части этой главы дается краткий обзор экспериментальных наблюдений, влияния различных факторов на устойчивость фонтанирования, а во второй — рассмотрены методы расчета максимальной высоты слоя, способного фонтанировать. [c.114]

Для данного аппарата максимальная высота слоя уменьшается с увеличением диаметра входного отверстия до тех пор, пока не достигается предельное значение йо, выше которого фонтанирование не происходит (рис. 6.1). Беккер [15] на основании собственных данных по фонтанированию нескольких материалов в цилиндрических колоннах предположил, что критическая величина отношения равна 0,35. Несмотря на то, что это значение приблизительно совпадает с данными для пшеницы, [c.114]

Рис. 6.3. Влияние размера частиц на максимальную высоту слоя, при которой возможно фонтанирование в колонне диаметром 15 см.

В литературе нет данных о верхнем пределе расхода газа в аппаратах больших размеров. Но так как в больших аппаратах высоты слоев, как правило, ниже максимальной высоты слоя, способного фонтанировать, верхний предел по расходу газа, с точки зрения обеспечения устойчивого фонтанирования, оказывается достаточно большим. [c.122]

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]

Материал Размеры частиц, ММ Истинная плотность, кг/мЗ Максимальная высота фонтанирующего слоя, мм Минимальная скорость фонтанирования, сек [c.275]

Высота слоя оказывает сильное влияние на скорость дробления при этом скорости дробления, полученные в более высоких слоях, существенно выше, даже если масса инертных частиц в слое не изменяется. Поэтому доля инертных частиц в более высоких слоях ниже. Здесь снова верхний предел высоты слоя определяется максимальной высотой способного к фонтанированию слоя. [c.218]

При более высоких слоях материала для фонтанирования требуются более широкие колонны или меньшие размеры входного отверстия. Зависимость между размерами частиц и предельной высотой слоя, однако, более сложная. Так было установлено , что в колонне диаметром 152 мм максимальная высота фонтанирующего слоя с ростом размера частиц сначала увеличивается, а затем уменьшается. Для определенного диаметра аппарата и [c.623]

В ранней работе Национального Совета научных исследований Канады методом проб и ошибок было обнаружено, что фонтанирование более стабильно, когда входное отверстие газа несколько меньше узкого основания конуса (рис. 6.2, а). Это открытие впоследствии было подтверждено экспериментами Манурунга [134], в которых показано, что максимальная стабильность получена с помощью устройства, которое не позволяет газовой струе отклоняться от вертикального пути, прежде чем она попадет в слой частиц. В своих опытах он добился этого, используя устройство (рис. 6.2, б), главное отличие которого заключается в том, что трубка для входа газа немного выступает над краем нижнего основания конуса. С этой трубкой Манурунг получил несколько большее значение максимальной высоты слоя, способного фюнтанировать, для ряда материалов и смог достичь устойчивого фонтанирования для слоев каменного угля, содержащих большую долю мелких частиц, не фонтанирующих в аппарате с обычным входным отверстием. Еще лучшие результаты получены Редди и др. [192] при использовании подобной же трубки, но сужающейся формы. Эти исследователи считают, что плоское сечение, или расстояние между носиком и краем нижнего основания конуса, играет значительную роль в стабилизации фонтанирующего слоя. , . , [c.116]

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]

При более высоких слоях материайа для фонтанирования требуются более широкие колонны или меньшие размеры входного отверстия. Зависимость между размерами частиц и предельной высотой слоя, однако, более сложная. Так было установлено , что в колонне диаметром 152 мм максимальная высота фонтанирующего слоя с ростом размера частиц сначала увеличивается, а затем уменьшается. Для определенного диаметра аппарата и заданного размера частиц существует максимум размера входного отверстия, при превышении которого нельзя получить устойчивого фонтанирования. В частности, при фонтанировании зерен пшеницы в аппаратах диаметром от 102 до 305 мм максимум отношения 0 /0 составляет 0,35. [c.623]

Если высота слоя превысит максимально возможную в условиях фонтанирования, то фонтанирующий слой перейдет в псевдоожиженный (рис. XVII-2). Следовательно, если известна скорость начала псевдоожижения зернистого материала, то максимальная высота фонтанирующего слоя в данном аппарате может быть рассчитана по уравнению для скорости начала фонтанирования при замене значения i/ s на U f- Величина U f была найдена нри помощи уравнения Эргана для неподвижного слоя и равенства АР/Я = рЛ1 - ео) [c.630]

Данные, полученные в опытах с пшеницей й = 2,8 мм Р5 = 1,35 г/см ) и песком (й = 1,2 мм = 2,61 г/см ) в аппарате диаметром 150 мм,, а также в опытах с пшеницей (й = = 3,3 мм) в аппаратах диаметром 150 и 230 мм, неплохо согласуются с выражением (XVII,13). Отсюда следует, что характер распределения газа не зависит ни от природы твердых частиц, ни от диаметра цилиндрических аппаратов. Первый вывод, если он достоверен, создает большие удобства в расчетном аспекте, но требует дополнительного экспериментального подтверждения на различных материалах. Второй вывод не подтверждается результатами опытов с большими аппаратами , где высота слоя была значительно меньше максимально возможной при фонтанировании. Теоретический анализ является строго обоснованным только для в случае слоев меньшей высоты задача является более сложной, поскольку граничное условие иА)н = необходимое для интегрирования дифференциального уравнения равновесия сил, в этом случае не применимо. Переход от выражения (XVII,12) к (XVII,13) представляется некорректным, так что последнее выражение остается надежным в ограниченных лределах. [c.634]

Если фонтанирование осуществляется в слое значительно меньшей высоты, возникает гидродинамически неустойчивый режим и. исче зают основные отличительные черты фонтанирующего слоя, что влечет за собой невозможность использования и всех его преимуществ. Тем не менее минимальная высота исходного слоя при фонтанировании точно не определена и не исследована. Отсутствуют и сколько-нибудь подробные исследования максимальной скорости фонтанирования, при которой происходит переход от устойчивого фонтанирования к пузырьковому либо поршневому режиму псевдоожижения. Правда, в большинстве случаев для практических целей достаточно указать интервал между минимальной и максимальной скоростями фонтанирования с тем, чтобы иметь возможность изменять скорость в нужных пределах без перехода к псевдоожижению. [c.17]

Единственная цопытка теоретически описать радиальный переток на нижней границе слоя сделана ВолпицеЯли и др. [252]. Эти исследователи показали, что очень высокие радиальные скорости частиц, которые имеют место только на высоте нескольких сантиметров над входным отверстием для газа, могут быть предсказаны из теории пластичности, примененной к потоку массы твердых частиц в сходящемся канале (конусе) под действием силы тяжести. В отличие от плоских оснований (цилиндрические аппараты) радиальные скорости усиливаются в конической части, не зависят от скорости фонтанирования для данного слоя и уменьшаются с увеличением диаметра колонны вплоть до 15 см, после чего становятся независимыми от Из экспе-рикентальных данных других исследователей [15, 12Х, 137] было вычислено, что постоянное -значение максимальной радиальной скорости для конически-цилиндрических слоев при [c.87]

Установка вертикальных перегородок, простирающихся вверх от основания аппарата и занимающих от 1/2 до 7/8 высоты слоя, дает заметное увеличение стабильности при множественном фонтанировании, очевидно, вследствие отсечки поперечного потока газа между соседними ячейками. Обмен твердыми частицами между ячейками происходит в верхней неподеленной зоне слоя. Фотография действующего шестиячеечного фонтанирующего слоя, сконструированного по описанному выше принципу, показана на рис. 12.1. Приведенная установка может работать непрерывно с подачей и выгрузкой на противоположных концах без заметного нарушения режима фонтанирования (максимальная скорость подачи — 590 кг/ч время пребывания — около 12 мин). Было найдено путем введения трассирующих частиц при загрузке, что смешение твердого материала в слое при этой скорости загрузки почти такое же, как в слое с единичным фонтаном. Следовательно, для крупномасштабных процессов возможно использование как многоячеечных установок, так и больших систем с единичным фонтаном. [c.234]

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]

Определение в лабораторных масштабах было бы полезно как средство для проверки справедливости приведенных уравнений (см. главу 6) для отдельных испытанных материалов. Высота действующего слоя колонны промышленного размера (скажем, больше 60 см в диаметре) будет в общем ниже максимальной высоты, при которой еще возможно фонтанирование. Хотя сама не представляет практического интереса, тем не менее Но1Н является полезным параметром при масштабировании, так как было установлено, что в некоторых отношениях поведение потока в слоях различного разм1ера, но с одинаковым отношением Яо/1Г было подобным (см. главы 2, 3 и 5). [c.259]

Для мощных вертикальных высокоскоростных выбросов (например, при сверхзвуковом фонтанировании газа на скважинах) или для высокотемпературных выбросов, а также в случаях расположения источников выбросов различных ЗВ на значительной высоте от поверхности земли (например, на Астраханском и Оренбургском газохимических комплексах на высоте 100-300 м), весьма важным является учет зависимости высоты слоя перемешивания (приземный слой атмосферы с примерно постоянным касательным напряжением сдвига, существенно влияющий на масштабы переноса) от состояния атмосферы. По данным зарубежных исследователей [3], высота слоя перемешивания в среднем изменяется от 30-100 м ночью до 2000 м в дневное время (рис. 4). При этом максимальное значение высоты слоя перемешиванР1я достигается через 3-4 ч после восхода солнца. [c.14]

Так, при снижении расстояния от входа газа до трубы с 18,8 до 3,3 см минимальный поток воздуха, необходимый для фонтанирования, уменьшается примерно в два раза, но это сопровождается семикратным уменьшением скорости, циркуляции твердых частиц, что вызывает снижение отношения числа грамм циркулирующих твердых частиц на грамм воздуха. При наличии максимальной зоны сепарации (18,8 см) скорости потока газа и твердых частиц близки к значениям, полученным Матуром и Гишлером [137] для подобных слоев без вытяжной трубы. Следовательно, в то время как проведение процесса без трубчатого вкладыша открывает более благоприятные условия для смешения твердого материала, использование трубы способствует более слабой циркуляции, приводящей к уменьшению расхода газа, что вследствие этого дает большую гибкость в проведении процесса. Кроме того, труба позволяет достичь циркуляции твердых частиц без ограничений в отношении свойств материала и высоты слря, каК в обычном фонтанирующем слое, причем единственным требованием является необходимость свободной текучести твердых частиц. [c.245]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология