Фонтанирование материала

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]

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]

Аппарат ддя фонтанирования может быть цилиндрической или конической формы. Предпочтительным, хотя и необязательным, представляется аппарат с коротким коническим основанием, сужающимся вниз к отверстию для входа газа, дабы твердые частицы из периферийной кольцевой зоны могли легко попадать в область газовой струи, не образуя при этом застойных зон в основании слоя. Предпочтительный угол конусности зависит в известной степени от сил внутреннего трения зернистого материала однако, при слишком малых углах в вершине конуса фонтанирование становится неустойчивым, поскольку воздушная струя стремится поднять весь слой. Предельный угол конусности [c.623]

Была предпринята попытка скоррелировать значения с помощью уравнений, справедливых для неподвижного слоя, в предположении, что сопротивление разрыхлению численна остается постоянным. Однако было найдено , что это сопротивление сильно зависит от диаметров аппарата и частицы. Ряд других эмпирических формул, связывающих пик давления с весом твердого материала в,слое или перепадом давления при фонтанировании, был предложен советскими исследователями применительно к коническим аппаратам. [c.626]

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]

Средние скорости циркуляции твердого материала в фонтанирующем слое были определены недавно при изучении переходного процесса перемешивания с помощью последовательного отбора твердых частиц. При этом первоначально верхняя и нижняя половины слоя состояли из частиц разного цвета. Такой метод позволяет оценить интенсивность обмена твердыми частицами между двумя зонами по средней скорости циркуляции, значения которой для аппарата диаметром 152,5 мм лежат в диапазоне 0,27—0,54 кг/с. Было установлено, что определяющим фактором является скорость газового потока интенсивность циркуляции увеличивается пропорционально отношению рабочей скорости газового потока и скорости, необходимой для начала фонтанирования. Циркуляция интенсифицируется при увели- [c.638]

И В процессе сушки, основное достоинство фонтанирующего слоя (аналогично псевдоожиженному) состоит в хорошем перемешивании твердого материала, сопровождающемся эффективным контактом между газом и твердыми частицами. В этих процессах фонтанирование используется применительно к крупным частицам для тех же целей, что и псевдоожижение в случае мелкозернистых материалов. [c.651]

Фонтанирование является эффективным методом контактирования твердых частиц обрабатываемого материала с газами или жидкостями, применяемым в тех случаях, когда свойства частиц материала (их размеры, например) затрудняют их псевдоожижение. Однако отсутствие надежных данных по гидродинамике фонтанирующего слоя не позволяет достигнуть длительной и устойчивой работы промышленных аппаратов этого типа [16]. В настоящем разделе делается попытка моделирования гидродинамики односекционного аппарата фонтанирующего слоя на основании теории диаграмм связи [17]. [c.254]

С-элемент на диаграмме характеризует способность слоя накапливать энергию, параметр которого есть емкость аппарата (или слоя) по газу. Гидравлическое сечение ядра (кольцевое сужение по оси струи газа) зависит, как следует из предыдущего, от направления и величины перемещения материала промежуточной зоны. Поэтому соответствующий проводник энергии на диаграмме модулирован активной связью. Элемент отражает эффект газопроницаемости слоя дисперсного материала в режиме развитого фонтанирования. Уход энергии из слоя вместе с газовым потоком учитывается 8л7-элементом. [c.258]

Такие графики для режимов биений, поршневого вытеснения и оседания приведены на рис. 3.41—3.43. Для режимов биений характерен устойчивый эллипс, показанный на рис. 3.41. За один период этот эллипс обходит в направлении, показанном стрелкой. Режим поршневого вытеснения характеризуется смещением эллипсов в сторону увеличения расхода газа (рис. 3.42). В режиме оседания материала смещение эллипсов происходит в противоположную сторону (рис. 3.43). Это дает возможность контролировать в рабочих условиях весьма быстрые колебательные процессы фонтанирования с помощью индикации на экране осциллографа. [c.265]

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]

Фонтанирующий слой имеет определенные преимущества перед обычным псевдоожиженным. Ожи-жающий агент, поступающий в аппарат, имеет довольно высокую скорость, поэтому исключается контакт материала с горячей распределительной решеткой (в некоторых случаях можно обойтись и без решетки). В аппаратах фонтанирующего слоя обеспечивается хорошее перемешивание твердых частиц, а в ядре фонтана происходит распад конгломератов за счет высоких скоростей столкновения частиц и значительное их истирание. В режиме фонтанирования целесообразно осуществлять процессы, протекающее циклически в две стадии в ядре потока и в периферийной зоне, работать с дисперсным материалом широкого фракционного состава. [c.583]

Таким образом, можно сделать вывод, что в процессе фонтанирования с газообразной дисперсионной средой нарушение циркуляции дисперсного материала определяется конструктивными дефектами аппарата и отклонением оси аппарата от вертикали, в то время как при капельной дисперсионной среде более существенное влияние оказывает изменение скорости жидкой фазы. [c.102]

Величина критической скорости (г >нф), отвечающая переходу от фильтрационного режима к режиму фонтанирования, зависела от высоты и рода псевдоожиженного материала. [c.140]

При дальнейшем увеличении скорости ожижающей среды наблюдалось увеличение концентрации материала по оси аппарата, за исключением точек, примыкающих к границам слоя, где величина (1 — е) падала. Максимальное значение концентрации отвечало числу фонтанирования Л =1,5—2. При дальнейшем увеличении скорости воздуха концентрация в осевой зоне фонтана вновь начинала снижаться. [c.140]

При осуществлении технологических процессов с псевдоожиженным слоем обычно стремятся к наибольшей равномерности псевдоожижения (исключая специфические случаи, когда неравномерность заложена в самом принципе данной модификации псевдоожиженного состояния, например при фонтанировании). Идеальная же однородность псевдоожиженного слоя обычно не является его оптимальным состоянием, так как при отсутствии пульсаций давления, порозности и скорости нет интенсивного перемешивания твердого материала, и в определенной степени утрачиваются основные преимущества псевдоожиженных систем. В то же время [c.118]

Характер движения частиц в объеме псевдоожиженного слоя в значительной степени зависит от конструктивных особенностей аппаратуры, в особенности от конструкции газораспределительного устройства. Для аппаратов малого диаметра характерна представленная на рис. VI-l,a направленная циркуляция твердого материала в псевдоожиженном слое твердые частицы в основном движутся восходящим потоком вдоль оси аппарата, в то время как у стенок наблюдается преимущественное нисходящее движение частиц. При этом частицы одновременно совершают хаотические пульсационные движения в различных направлениях. Наиболее ярко такой направленный характер движения твердой фазы выражен в аппаратах с коническим осиованием (в частности, при фонтанировании), описанных в главе I (см. рис. 1-3). Аналогичный характер (рис. VI-1,6) циркуляционных потоков наблюдался [482] при изучении распределения порозности по объему псевдоожиженного слоя в аппарате диаметром 88 мм (см. рис. IV-8 — IV-10). Однако в данном случае такая картина наблюдалась только в пределах высоты первоначального неподвижного слоя, выше этой зоны характер циркуляции изменялся. [c.170]

Обычно в нижней, наиболее узкой части аппарата устанавливается поддерживающая решетка, предотвращающая выпадение из рабочей зоны аппарата наиболее кру1шых частиц или агломератов влажного материала. В некоторых случаях возможны режимы фонтанирования без поддерживающей решетки. В первом варианте воздух (сушильный агент) подается в нижнюю часть аппарата тангенциально, через узкую щель (рис. 12.3.6.1, в) при этом фонтанирование материала становится асимметричным, вихревым, а в верхней части аппарата с целью большей упорядоченности движения двухфазного потока устанавливается отражательная перегородка. В аппаратах относительно небольших размеров при подаче мелкодисперсного материала вместе с сушильньш агентом через общий нижний штуцер (рис. 12.3.6.1, г) поддерживающая решетка также отсутствует. Выгрузка дисперсного материала в режиме такого аэрофонтанирования может производиться параллельно из нижней части аппарата и частично — вместе с уходящим сушильным агентом. [c.234]

Характер зависимости сопротивления слоя семян сурепки Д полн от расхода газа показан на рис. ХУП-З (кривая 1). Высокий пик давления перед стабильным фонтанированием не является специфической особенностью фонтанирующего слоя, как обычно считалось ранее он вызван вводом высокоскоростной газовой струи в слой сыпучего материала. Аналогичный пик наблюдается и в случае псевдоожижения в коническол апнарате , но он отсутствует в цилиндрическом, где газ распределен равномерно. [c.624]

Предложенное Беккером более сложное эмпирическое уравнение базируется на опытных данных, полученных для цилиндрических аппаратов диаметром от 150 до 610 мм при фонтанировании гороха, кукурузы, ячменя, пшеницы, семян сурепки,, песка. Это уравнение охватывает примерно такой же диапазон изменения параметров, как и формула (XVII,5). Сравнение этих двух формул, выполненное Манурунгом для широкого диапазона собственных и ранее опубликованных - экспериментальных данных, не позволило отдать предпочтение какой-либо одной из них. Было, однако, отмечено, что формула (XVII,5) несколько преувеличивает, а формула Беккера, наоборот, недооценивает влияние высоты слоя. Манурунг пытался дать новую формулу, включающую угол внутреннего трения сыпучего материала однако точность этой формулы оказалась не выше двух предыдущих. [c.629]

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]

По характеру гидродинамической обстановки в аппарате родственным к псевдоожижению является режим фонтанирования, однако последний характеризуется гораздо ббльпшми скоростями газовой фазы, которая увлекает с собой твердые частицы дисперсной среды. Фонтанирование часто применяется в тех случаях, когда свойства частиц материала (их размеры и физико-химические характеристики) затрудняют псевдоожижение. Этот режим пшроко используется для термической обработки строительных материалов, сушки тонких дисперсий (например, порошковых материалов в фармацевтической промышленности) и т. п. [c.173]

Сушилки со взвешенным слоем характеризуются высокими относит, скоростями движения фаз и развитой пов-стью контакта. Осн. гидродинамич. режимы работы пневмотранспорт (см. также Пневмо- и гидротранспорт) закрученные потоки псевдоожижение фонтанирование. При существ, уменьшении в процсссе С. массы частиц дисперсного материала применяются режимы своб. фонтанирования и проходящего кипящего слоя. Среди этих сушилок наиб, распространены пневматические, вихревые камеры, аппараты с кипящим и фонтанирующим слоем, вибрационные. [c.485]

В технологической практике находит применение разновидность псевдоожиженного состояния дисперсного материала — так называемый фонтанирующий слой. Такой слой создается в вертикальном аппарате, когда взвешивающий газовый поток подводится к дисперсному материалу не по всему поперечному сечению ашхарата, а только в центральной его части (рис. 4.2.5.2). По достижении определенной скорости начала фонтанирования внутри аппарата образуется центральная зона (фонтан), по которой с относительно высокой скоростью проходит основная часть газового потока с некоторым количеством твердых частиц, подхватываемых центральным потоком в основном [c.259]

Для изучения характера циркуляции дисперсного. материала было исследовано фонтанирование различных Модельных лщтериалов (пшено, силикагель, мак, пшеница и др.) в коническо-цилиндрических аппаратах следующей геометрии ) = 48 мм. 0=12 мм, Яо = 200 мм. Конусность (3= 10, 20, 30, 32,5, 36, 40, 45, 55, 60, 70, 84°. Некоторые из исследованных аппаратов имели дефекты конструктивного характера [c.99]

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]

Характерно также, что при относительно небольщих скоростях воздуха циркуляция материала с такими дефектами ппарата нарушалась гораздо меньше, чем при более высоких скоростях дисперсионной среды. При скоростях порядка т. ф г немного выше эти дефекты не вносили коренного изменения в циркуляцию материала, хотя и была заметна разница FJ скорости частиц. При небольших скоростях наблюдалось типичное для фонтанирующего слоя нисходящее движение по всей периферии аппарата, хотя центральная струя все же немного смещалась. Скорость нисходящего движения материала при однобоком фонтанировании на одной и той же высоте аппарата, но в различных точках по окружности была существенно различна. Многие частицы совершали более короткий круг циркуляции. [c.101]

В конических или коническо-цилиндрических аппаратах с фонтанирующими слоями, работающими в режиме развитого фонтанирования, наблюдается явно выраженная неравномерность распределения твердого дисперсного материала — сравнительно небольщая концентрация в ядре слоя и более высокая в пристеночной области. При изучении распределения материала в рабочем объеме аппарата с фонтанирующим слоем необходимо определить границы фонтана и периферийной области, концентрацию дисперсного материала в ядре слоя и концентрацию дисперсного материала в периферийной зоне слоя. Хотя подобный подход несколько упрощает сложную картину распределения твердой фазы в объеме аппарата, однако при нем с достаточной для практики полнотой можно охарактеризовать структуру фонтанирующего слоя. [c.138]

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]

Аэрофонтанный режим отличается от традиционного фонтанирования относительно меньшим объемом зоны опускающегося плотного слоя 3 и наличием между зоной фонтана /, 2 и зоной 3 свободной от материала области 5. Наличие зоны 5 исключает динамическое взаимодействие поднимающихся в фонтане частиц с частицами, опускающимися в плотном слое, вследствие чего снижается гидродинамическое сопротивление аппарата. Кроме того, изменение статического давления по высоте аппарата становится незначительным по отношению к изменению динамического напора газового потока, что дает возможность приближенного анализа течения восходящего двухфаз- [c.346]

Описанный ранее [ I ] режим локального фонтанирования - как режим взвешенного состояния обрабатываемого материала при раздельной подаче ожижающего агента под решетку аппарата - на псевдоожижение и локально, через специальные сопла, для образования локализованных зон фонтанирования, послужил основой при создании конструкции апп9,рата для интенсивной сушки термолабильных веществ в пседдоожиженном слое с переиевнын полем температур ж скоростей. [c.7]

Параметрагли уравнений являются соотношение массы материала, находящегося в зонах псевдоожижения и зонах фонтанирования, величина потоков материала, циркулирующего между указанными зонами, а также параметр, характеризующий раскрытие факела. [c.11]