Псевдоожиженный слой образование пузырей

ЧТО вокруг пузырей в псевдоожиженных слоях, образованных частицами и газом, формируется облако частиц. Пузырь в таком слое представляет собой почти сферическую полость, поднимающуюся вместе с сопутствующими частицами, как если бы это было твердое тело, движущееся через жидкость вследствие градиента давления в слое и проницаемости пузыря снизу вверх через пузырь непрерывно течет газ. При высокой скорости газа газ образует короткозамкнутые токи вследствие большой проницаемости. При низкой скорости газ циркулирует через пузырь из-за сопротивления частиц, движущихся вокруг пузыря, причем газ, вытекающий сверху, снова увлекается вниз. [c.415]

Ряд исследований механизма образования и формы пузырей в псевдоожиженном слое были проведены с использованием инжектора пузырей. Рове [659] в первом приближении считал, что пузыри имеют сферическую форму, и по фотографиям определял струк- [c.414]

Не говоря об ограниченных эмпирических зависимостях, более вероятный Путь к расчету Яэф лежит через нахождение закономерностей образования, слияния и распада пузырей среды в псевдоожиженном слое, поскольку перемешивание материала в нем в большой мере определяется прохождением пузырей. К их роли в перемешивании слоя привлек в последнее время внимание Роу [Л. 1222]. [c.322]

С увеличением скорости до определенного предела в слое начинается образование газовых пузырей и возрастают размеры последних. При дальнейшем повышении скорости в кипящем слое появляются газовые свищи , нарушающие равномерность псевдоожижения, слой начинает фонтанировать . Некоторые экспериментальные данные в виде критериальных уравнений для определения скорости газового потока, при которой достигается перевод слоя сыпучего материала в псевдоожиженное состояние с равномерным перемешиванием зерен в слое, приведены в табл. 8.3. [c.341]

Легко видеть, что при 20 > О ЗЭ имеем > р, а при < 0,39 имеем ,.< р. Если считать, что поток газа, направленный против силы тяжести и рыхлящий слой, стремится обеспечить максимальную долю проходного сечения, то при а о < 0,39 однородный по сечению режим псевдоожижения не выгоден и возникает склонность к образованию неоднородностей ( комков или пузырей ) ). [c.228]

В работе [899] сделан вывод, что псевдоожиженные слои, образованные жидкостью и твердыми частицами, находятся в гомогенном состоянии во всем диапазоне состояний от плотной фазы (обычный случай неплотной среднемассовой упаковки твердых частиц) до дисперсии или разбав.ленной фазы (плотность от О до 10% среднемассовой плотности). Однако в системах, состоящих из газа и мелких твердых каталитических материалов гомогенные смеси можно получить только в этих двух предельных случаях. Между ними преобладают негомогенные условия. Они характеризуются наличием пузырей газа в псевдоожиженной массе твердых частиц. Дальнейшее уменьшение плотности слоя приводит к образованию прослоек газа и неплотно упакованных твердых частиц. Ценц дал полный анализ всего диапазона состояний от плотного слоя до движущегося. [c.410]

Довольно часто в процессе развития псевдоожижения в интервале изменений скоростей от Шкр до w ur наблюдается образование в лсевдоожнженном слое больших газовых пузырей — пробок. Во время движения этих пузырей снизу вверх, и. при последующем их разрушении (по доспиженни ими поверхности псевдоожиженного слоя) наблюдается резкое колебание сопротивления псевдоожиженного слоя. Разрушение пузырей на поверхности слоя сопровождается выбросом части элементов насадки из этого слоя. Иногда пробковый режим псевдоожижения наблюдается вплоть до скоростей газа, равной г вит- Склонность к пробковому реЖ ,иму псевдоожижения увеличивается с уве-324 V [c.324]

Практический подход к проблеме эффективности контактирования твердых взвешенных частиц с газом в условиях, когда пристеночные эффекты менее важны, следует из исследования Ланно[60], работавшего с типичными микросферами катализатора из окиси алюминия. Для этого материала начало псевдоожижения и образование пузырей наблюдалось при скоростях газа около 0,02 фут/с При очень низких скоростях газа, т. е. скоростях меньше 0,1 — 0,2 фут/с, слой был только наполовину ожижен и подвижность частиц была очень низкой. При скоростях псевдоожижения от [c.494]

В работе [659] предполагается, что при малом значении (рр — — р) частицы и поток жидкости возмущены, так что пузыри не могут устойчиво существовать, поскольку нет постоянного сквозного протока жидкости. Временно свободные от частиц объемы создаются центробежной силой турбулентного вихря, но это не пузырь, как мы его здесь понимаем. Жидкие псевдоожиженные слои обычно имеют низкое значение (рр — р). Если жидкость — вода, то нри скоростях, вызывающих значительное распшрение слоя, вихревое движение сопровождается образованием временных пустых объемов, часто напоминающих пузыри. В газовых псевдоожиженных слоях происходит более интенсивное образование пузырей. Авторы работы [818] постулировали, что при псевдоожижении с изменением агрегатного состояния весь избыточный газ по сравнению с минимально необходимым для процесса псевдоожижения циркулирует по слою в виде пузырей. Ценц [899] связывал дальнейший рост пузырей с образованием снарядного режима течения, когда диаметр пузыря равен диаметру канала. Авторы работы [650] получили подтверждение этих теорий с помощью эмпирических зависимостей для образования пузырей и частоты их отрыва средняя толщина пузырькового слоя у определяется по приближенному соотношению [c.413]

Несмотря на недостаток данных для обобщений по вопросу об образовании и устойчивости пузырей, следует признать очевидным, что частицы перемешиваются в очень малой степени, если псевдоожиженный слой свободен от пузырей. Рове [659] предложил параметр (рр — р)/ц, который позволяет разделить пузырьковые и непузырьковые псевдоожиженные системы. Правомерность этого параметра подтверждается следующилш примерами [c.420]

В работе [660] изучалась реакция в закладке псевдоожиженного слоя двуокиси урана (ВОг), протекающая с образованием четырехфтористого урана иГ4 и воды (50 ккал1г-молъ ВОг). Было обнаружено, что на скорость реакции можно воздействовать путем увеличения размеров частиц твердого тела, что вызывает уменьшение размеров пузырей и улучшает эффективность контакта фаз. Рекомендации по выбору размера частиц, скорости газа, высоты слоя и диаметра реактора можно найти в работе [661], [c.427]

Устойчивость псевдоожиженного слоя — Уилхелм и Райс (1958) [8781, Рове (1962) [659], Маррей (1965) [564]. Образование пузырей и множества частиц Рове и Партридж (1962) [662, 663] Дэвидсон и Гаррисон (1963) [147], Маррей [565]. [c.432]

В Л. 228, 229] выдвинута гидродинамическая теория псевдоожи-женного слоя. По этой теории псевдоожижение — это превращение упруго вязкой среды (какой является сыпучий материал) в среду, наделенную только вязкими свойствами, когда нормальные напряжения в слое становятся равными нулю. Идеально однородное лсевдо-ожиженное состояние образуется в том случае, когда рыхлая структура слоя является более устойчивой . При неустойчивости имеются локальные дисбалансы объемных и поверхностных сил а псевдоожиженном слое. Это приводит к временному образованию внутренних (нормальных) напряжений и разрывам слоя — образованию каверн , т. е. областей относительно свободных от твердых частиц. В псевдоожиженном слое эти каверны можно рассматривать как пузыри. Но аналогию их с пузырями газа в жидкости автор [Л. 228] справедливо считает весьма условной. [c.11]

По оси струи на расстоянии менее 38 мм от места входа ее в слой отмечались пульсации температуры (равные примерно 100° С), особенно заметные, когда подводимая мощность превышала 1 кет. Видимо, из-за эжекции частиц струей плазмы происходили быстрое нарастание двухфазного (среда — частицы) пограничного слоя струи, смыкание ее газового факела и периодические отрывы его с образованием пузырей аналогично появлению пузырей при распространении в псевдоожи-женном слое турбулентных низкотемпературных газовых струй, наблюдавшемуся автором [Л. 350]. Уже поэтому закономерна пульсация температуры по оси струи — в зоне образования и движения пузырей. Следует отметить, что для восходящей высокотемпературной струи в более холодном псевдоожиженном слое эффект эжекции частиц может быть сильнее, чем в изотермическом слое, из-за быстрого уменьшения удельного объема плазменного газа при охлаждении. Это, видимо, позволяет интенсивно эжектировать даже тонкодисперсные частицы, которые в изотермическом слое увлекаются слабо. Улучшение условий эжекции подтверждаются измерениями авторов (Л. 472], показавшими, что давление в плазменной струе ниже входа ее в псевдоожи-женный слой значительно меньше статического давления в слое на уровне решетки, а также самим фактом очень быстрого охлаждения плазменной струи в псевдоожиженном слое, связанным, по нашему мнению, в первую очередь с увеличением большого количества тонко-дисперсных частиц, а не с радиационным обменом, которому сами авторы 1[Л. 472] отводят несколько преувеличенную роль, считая, что им обусловлена главная часть теплообмена струи в поперечном направлении . Во всяком случае в середине проводившегося процесса глубокого охлаждения струи с 6 000 до 80—100° С, когда температура тонкой, имевшей малую оптическую толщину струи была уже в пределах 1000—1500° С, не приходилось ожидать существенной теплоотдачи радиацией непосредственно от струи газа, тем не менее и эта [c.63]

В [Л. 49] отмечено, что размер образующихся пузырей тесно связан с размером струек (факелов). Минимальный отрывной диаметр пузырей может быть очень малым. В этом убеждает наличие в псевдоожиженном слое мелких поднимающихся пузырей, наблюдаемое визуально. Возможно образование мелких свободных пузырей как отрыв микрофакелов под влиянием их перегораживания эжектируемыми к корню факела частицами или частицами, передвигаемыми флуктуациями слоя из-за прохождения крупных пузырей в верхней части его. Эксперименты (Л. 492] со сверхтонкими псевдоожижен-ными слоями, имевшими высоту, не превышавшую 10 диаметров частиц, показали, что и в отсутствие условий для развития крупных пузырей прирешеточный слой испытывает колебания с частотой 7—25 1/се/с. Это, видимо, подтверждает пульсационный механизм преобразования струек в мелкие пузыри в непосредственной близости от решетки. Кстати, дальнейшие измерения, проведенные уже в более высоких псевдоожижен-ных слоях, выявили и там колебания плотнобти нижних рядов частиц. [c.216]

Существенна задача организации равномерного начального газораспределения. Дело в том, что сам вопрос об увеличении эффективного коэффициента теплообмена частиц в псевдоожиженном слое приобретает действительную остроту лишь при разработке устройств с тонким Слоем, перспективных благодаря малому гидравлическому сопротивлению. Но весь тонкий слой находится в сфере влияния газораспределительной решетки. Классическая неоднородность псевдоожижения с крупными пузырями и плотными агрегатами не успевает полностью развиться в тонком слое. Зато здесь при плохой конструкции решетки велика опасность образования каналов, сквозных или несквозных (род микропрорыва). При этом в случае плохого перемешивания частиц около решетки создается зона перегрева материала, зона охлаждения газа растягивается и Саф еще уменьшается. [c.303]

Динамика частиц в псевдоожиженном слое необычайно слоиага [51]. Пока еще преждевременно рассчитывать на то, чтобы теоретические формулы во всех деталях описывали их поведение.Однако как отмечают Зенз и Отмер [51], числа Рейнольдса для частиц, участвующих в каталитическом крекинге, лежат в диапазоне от 0,01 до 5,0. Поэтому уравнения медленного вязкого течения вполне могут служить разумной основой для теоретических исследований. В этом диапазоне формулы для перепада давления тина тех, которые выводятся в данной книге (см. гл. 8), очень хорошо согласуются с данными наблюдений псевдоожиженных слоев, в которых имеет место плавное однородное расширение слоя частиц. Такое псевдоожижение обычно наблюдается в случае, когда сплошной фазой является жидкость. Если же частицы псев-доожижаются газом, то, как правило, имеет место неоднородное псевдоожижение. В этом случае происходит неоднородное расширение слоя, сопровождаемое образованием пузырей, что затрудняет количественный анализ. В этой области еще непочатый край [c.31]

Основную роль в движении частиц в слое играют воздушные пузыри, которые, поднимаясь от решетки, увлекают за собой мелкие и крупные частицы. Взаимодействуя с трубными поверхностями, указанные образования осуществляют перенос тепла конвекцией, теплопроводностью и лучеиспусканием. Ясно, что уровень теплообмена в этом случае должен быть значительно выше, чем в однофазном потоке. Сложность процесса теп.лового взаимодействия псевдо-ожижейного слоя с поверхностью нагрева подтверждает большое количество его различных физических моделей, предложенных многими авторами. По современным представлениям, ни одПа из этих моделей не дает полного объяснения и возможности расчета при многообразии режимов псевдоожижения. [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...