А – неподвижный слой; б – псевдоожиженный слой; в – унос частиц из аппарата
При скоростях потока ниже первой критической При достижении ожижающим агентом первой критической скорости При достижении ожижающим агентом второй критической скорости Расширение ПС характеризуется порозностью
где Известно, что порозность неподвижного слоя твердых частиц одинакового диаметра составляет приблизительно 0,4. В процессе псевдоожижения объем остается величиной постоянной, следовательно, его можно определить по параметрам неподвижного сдоя
где Н 0 – высота неподвижного слоя частиц. Подставив (3) в (2), получим формулу для расчета порозности по измеренным значениям высот слоя
Из формулы (4) видно, что с увеличением скорости ожижающего агента порозность слоя растет. При скорости уноса, предельной для псевдоожиженного слоя, можно считать, что С некоторым приближением эти пределы можно принять и для частиц неправильной формы. Слой твердых частиц является для ожижающего агента гидравлическим сопротивлением, следовательно дифференциальным манометром (рис. 1) можно измерить перепад давления, возникающий при движении ожижающего агента через этот слой.
На рис. 2 показаны графики типичных изменений гидравлического сопротивления слоя В момент начала псевдоожижения вес зернистого материала, приходящейся на единицу площади поперечного сечения аппарата, уравновешивается силой гидравлического сопротивления слоя
где Gc – вес материала в слое Н. С учетом архимедовых сил, используя формулы (3) и (5), получим
Так как сопротивление ПС остается величиной постоянной, то его можно определить по формуле (6) для любого значения e
Если
Рис. 2. Зависимости: Из графика (рис. 2) видно, что гидравлическое сопротивление псевдоожиженного слоя остается величиной постоянной и не зависит от скорости ожижающего агента. Это постоянство обусловлено тем, что для частиц, находящихся во взвешенном состоянии, выполняется следующее соотношение где Такимобразом
откуда
Поделив правую и левую части уравнения (11) на f и подставив в него значение wg , получим
или при
Из формулы (13) следует, что перепад давления, возникающий при псевдоожижении твердой частицы, равен массе частицы, деленной на площадь поперечного сечения частицы. Следовательно, когда все частицы слоя перейдут в псевдоожиженное состояние, перепад давления
где
Из уравнений (13) и (14) видно, что перепад давления для псевдоожиженного слоя есть величина постоянная, независящая от скорости газа. Это постоянство для слоя объясняется тем, что при повышении расхода ожижающего агента происходит одновременное увеличение порозности слоя, а следовательно, действительная скорость ожижающего агента между частицами остается величиной постоянной (см. формулы (11) и (12)). Расчет критических скоростей для псевдоожиженного слоя проводится с использованием зависимости между критериями Лященко и Архимеда (рис. 3) Ly = где Для расчета критических скоростей можно воспользоваться формулой Тодеса, полученной из анализа экспериментальных данных
где Для расчета скорости начала псевдоожижения (e = e
где Для расчета скорости уноса (e = 1)
где Для частиц неправильной формы вместо
где Фактор формы вычисляется как отношение поверхности частицы с диаметром Для полидисперсного слоя, состоящего из частиц разного диаметра
где n – число фракций; Рис. 3. Зависимость критерия Ly от критерия Ar и порозности слоя e
Цель работы 1. Получить экспериментальные зависимости D Р и e от скорости ожижающего агента. 2. Определить по экспериментальным данным значение первой критической скорости. 3. Определить диаметр частиц слоя или эквивалентный диаметр и фактор формы для частиц неправильной формы. 4. Определить по зависимости Ly = f (Ar) значение второй критической скорости. Сравнить его с расчетом по формуле Тодеса.
5. Рассчитать вес материала в слое.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|