Пузыри газа в псевдоожиженном слое

Пузыри газа в псевдоожиженном слое Нагрев частиц, подаваемых в горячий 1Н—24. 59 [c.325]

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]

Сведения из [Л. 638] о процедуре розжига могут быть неточными. В частности, вряд ли целесообразен разогрев сразу довольно высокого слоя (1 —1,2 м). Сомнительна и целесообразность работы на одних основных форсунках по достижении слоем температуры, равной лишь 430° С. В опытах [Л. 371] устойчивое горение мазута в псевдоожиженном слое глинозема начиналось лишь с момента нагрева этого слоя газами от выносной топки до 550—600° С, после чего только она отключалась. Отметим, что по [Л. 371] горение мазута, подаваемого в псевдоожиженный слой камеры кальцинации глинозема, не заканчивалось в этом слое. Догорание происходило в следующих по ходу газов камерах. Авторы довольно убедительно объясняют это плохим смешением топлива с воздухом. На камеру диаметром 1,2 м имелась лишь одна мазутная форсунка. Кроме того, проскок воздуха в виде пузырей через слой тонкодисперсного глинозема, очевидно, был намного больше, чем в печи для обжига сравнительно крупных частиц известняка. [c.155]

Рис. 2-1. Отклонение окрашенной струи газа пузыре.м, поднимающимся в псевдоожиженном слое [Л. 1234].

По-другому ведут себя слои из частиц более плотных материалов. При псевдоожижении в тех же условиях, т. е. при 2,6 МПа, стеклянных шариков со средним диаметром 3,1 мм фонтанирующих слоев не наблюдается. Псевдоожижение происходит с довольно ровной и четко очерченной верхней кромкой, однако время от времени примерно на 10 мм ниже границы слоя появляется 10-миллиметровой высоты газовая пробка — поршень, причем видимых пузырей газа ниже этой зоны, как правило, не просматривается. Но при давлении в аппарате 4,1 МПа слой приобретает описанный выше (в варианте проса) вид с той лишь разницей, что формируется одно центральное фонтанирующее ядро, образующее сверху одну невысокую шапку. [c.49]

Правда, ряд эмпирических выражений [38, 39, 44] для расширения неоднородных псевдоожиженных слоев получен на базе двухфазной теории, согласно простейшей модели которой весь газ сверх необходимого для минимального псевдоожижения прорывается в виде пузырей (прерывной фазы ), а остальная часть слоя (часто называемая непрерывной,, а иногда плотной или эмульсионной фазой ) находится в состоянии минимального псевдоожижения. Такой подход позволил обработать экспе- риментальные данные в виде зависимостей [c.51]

Хотя в настоящее время нет полной ясности в механизме теплообмена, роль основных характеристик системы представляется вполне определенно. Поэтому можно сделать вывод, что повышение давления посредством увеличения плотности псевдоожиженного газа и уменьшения, как следствие этого, кинематической вязкости должно улучшать структуру слоя у теплообменной поверхности, согласно [69], и способствовать росту конвективной составляющей теплообмена. С увеличением диаметра частиц конвективная составляющая монотонно возрастает за счет увеличения скорости газа в пузырях и между частицами. [c.108]

Рис. 29. Гидродинамические режимы псевдоожижения при различных возрастающих скоростях газа и а — слой плотный б — кипящий с однородным псевдоожижением в — кипящий с пузырями г — поршневой й — турбулентный е — быстрый.

В предельно двухфазном режиме, когда почти весь газ проходит через слой в виде пузырей (например, при псевдоожижении мелких инертных частиц с большими скоростями), поток кислорода, затраченного на реагирование в единице объема слоя, поступает из пузырей за счет массообмена с плотной фазой [c.144]

Прежде чем перечислять и оценивать упрощающие допущения в модели авторов [Л. 517], необходимо остановиться на менее схематизированных сведениях о поведении пузырей в псевдоожиженных газом слоях. [c.19]

Более организованный, чем в свободном псевдоожиженном слое, характер носит поперечное (горизонтальное) перемешивание газа в слоях, заторможенных насадками из сплошных элементов, например шаров. Экспериментальные данные о перемешивании газа в слоях, псевдоожиженных в насадках, можно найти в (Л. 454, 456, 545]. Присутствие в слое сравнительно мелких шаров насадки мешает развитию не только пузырей, но и крупномасштабных вихрей и рунных циркуляционных контуров материала с заключенным [c.35]

Возможно разрушение пузырей и под влиянием хорошо рассредоточенной аэрации, происходящей благодаря увеличению объема газов при горении топлива между частицами в непрерывной фазе псевдоожиженного слоя. Заметим, что аналогичная аэрация может происходить и при протекании в слое других реакций, сопровождающихся увеличением объема газов, в том числе даже если число молей газовых продуктов реакции меньше, чем в исходной смеси, если только это уменьшение с избытком компенсируется температурным расширением. [c.39]

Как известно (см., например, [Л. 524]), пробы газов, отбираемые из псевдоожиженного слоя, также нечувствительны к составу пузырей. Поэтому результаты анализов этих проб, строго говоря, не отражают действительного хода горения газа по высоте слоя, коль скоро горение в пузырях протекает иначе, чем в непрерывной фазе , а газообмен пузырей с этой фазой далеко не полный. Поэтому экспериментальные концентрационные профили продуктов сгорания довольно условно отражают ход сгорания газового топлива по высоте псевдоожиженного слоя. Эти профили более пригодны для оценки результирующего влияния состава газовой атмо-136 [c.136]

Задача упрощается тем, что, пожалуй, только для улучшения межфазового контактирования газа с частицами желательно возможно больше приблизиться к однородному псевдоожижению, а потому применять пористые решетки при соответственно низких числах псевдоожижения или тонких псевдоожиженных слоях (т. е. без проскока газа в виде пузырей). [c.200]

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]

Представляющие существенный интерес экспериментальные данные о перемешивании газа в лабораторных установках с псевдоожи-женным слоем можно найти в цикле работ Л. 599—602, 646—648], но в их трактовке, и применяемой терминологии не со всем можно согласиться. Так, в (Л. 648] содержатся противоречивые утверждения, что в условиях опытов вызванное пузырями изменение распределения времен пребывания газа в псевдоожиженном слое было пренебрежимо мало по сравнению с влиянием радиальной нера)Вномер-ности скоростей течения газа и что истинное обратное перемешивание газа отсутствовало. Авторы [Л. 648] провели опыты с псевдоожижен-ными осушенным воздухом свободными и заторможенными сетками слоями узких фракций стеклянных шариков средним диаметром 100, 250 и 500 мкм в колонке диаметром 135 мм на пористой решетке в узком диапазоне скоростей фильтрации. Четырехкратное изменение скорости осуществлялось при работе с частицами 110 мкм и только полуторакратное с частицами 500 мкм. Насколько можно судить по более поздней и более детальной работе Л. 646], в расчеты при обработке опытных данных было заложено довольно искусственное представление о конвективном продольном газообмене между двумя фазами (имея в виду пузыри и ограничивающую их сверху и снизу плотную фазу ), зависящем от разности скорости течения газа внутри пузыря и скорости подъема последнего. [c.33]

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]

Естественные (не инжектированные) пузыри в развитых псевдо-ожиженных слоях обнаруживают, как уже удалось установить, ряд особенностей. Так, в свободных псевдоожиженных слоях больших сечения и высоты пузыри могут разрастаться очень сильно в результате слияния и отбора газа из сплошной фазы. Об этом свидетельствуют, в частности, опыты [Л. Зв4] с лабораторным (диаметром 292 мм) псевдоожиженным слоем стеклянных шариков. Они показали, что из-за слияния на высоте менее 1 м число пузырей уменьшалось на три или более порядков, а средний объем остающихся пузырей возрастал соответственно более чем в тысячу раз. Таким образом, в моделях для расчета процессов контактирования твердой фазы с газом, например химического реагирования, если оно не завершается вблизи решетки, следовало бы учитывать быстрый рост пузырей, а не принимать их одинаковыми и равномерно распределенными по всему объему слоя. Автор (Л. 640] в своих опытах с псевдоожиженным слоем сечением 1,22X1,22 м и высотой до 2,74 м вообще не обнаружил каких-либо признаков достижения максимальной скорости подъема пузырей, а это значит и предельного их размера. Он наблюдал довольно быстрый подъем пузырей — на уровне 2,44 м от решетки в псевдоожиженном слое высотой 2,74 м, состоявшем из мелкого песка (шп,у = 2,5 см1сек), при N = 9 средняя скорость пузырей составила 2,44 м/сек. Если оценить средний диаметр пузыря на атом уровне по формуле (1-6), положив /(=1,2, то он будет равен О,<84 м. [c.22]

Таким образом, для слоев как мелких, так и крупных частиц с повышением температуры при постоянной массовой скорости фильтрации число псевдоожижения растет, а следовательно, в соответствии с двухфазной моделью псевдоожижения при прочих равных условиях приходится ожидать увеличения доли газов, проходящей в виде пузырей, и усиления пульсаций слоя. Этот вывод находится лишь в кажущемся противоречии с установленным в (Л. 17] экспериментальным фактом уменьшения пульсаций слоя при переходе от псевдоожижения его холодным воздухом к режиму с прежним расширением слоя, но при сжигании в нем горючего газа и повышении температуры слоя до I 000° С. Кстати, аналогичное успокоение пульсаций в раскаленном псев-доожиженном слое по сравнению с холодным наступало и в опытах [Л. 116] при сжигании в слое не газа, а жидкого то плива (солярового масла) (рис. 1-10). Однако специально проведенные измерения пульсаций давления в слое в условиях, когда ввод жидкого топлива прекращали, а слой, несмотря на подачу прежнего количества холодного воздуха, оставался достаточно долго горячим благодаря аккумулированному при сжигании топлива теплу, показали в соответствии с формулами (1-14) и (1-15) резкое усиление пульсаций. Таким образом, успокоение пульсаций при сжи гании в псевдоожиженном слое топлив и сохранении прежней массовой скорости фильтрации связано не с высокой температурой слоя, как можно предположить по Л. 17,. 36, 147], а с протеканием реакций горения. iB случае сжигания жидкого топлива присоединялся также процесс быстрого испарения его капелек, попавших на раскаленные частицы. Видимо, вспышки газового и жидкого топлив и локальные повышения давления при мгновенном ис- [c.38]

Но теория пузырей наглядно поясняет, почему при протекании в псевдоожиженном слое экзотермических реакций температура пузырей всегда выше температуры эмульсионной фазы. При каталитической гетерогенной химической реакции, когда все тепло выделяется на частицах катализатора, температура пузыря выше, чем эмульсиониной фазы, так как велико выделение тепла в зоне облака замкнутой циркуляции газа пузыря, отличаюш,егося более высокой концентрацией реагентов, чем вдали от пузыря. При гомогенной экзотермической реакции перегрев пузыря может быть еш е выше из-за тепловыделения внутри него и плохого отвода тепла. Так, например, лри гомогенной экзотермической реакции хлорирования метана в псевдоожиженном слое частиц 40—70 мкм из-за локального разгона реакции в крупных пузырях при высоких температурах и концентрациях хлора наблюдались пламя и небольшие взрывы (Л 485]. Таким образом, подтверждается и находит простое объяснение ранее высказанное предположение [Л. 17] о значительном превышении температуры пузырей над средней температурой псевдоожиженного слоя при сжигании в нем готовой смеси горючего газа с воздухом, сделанное для объяснения стабильности и интенсивности горения при низких средних температурах слоя. [c.59]

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]

Авторы [Л. 295] правильно связывают хлопки с горением в пузырях. По их визуальным наблюдениям уже при 550—600° С пузыри пропан-бутановой смеси горели в псевдоожиженных слоях корунда и шамота. Сверху были ясно видны пузыри горящего газа под верхней границей слоя на фоне темных, менее нагретых частиц. Лишь начиная с 800—850° С, наблюдавшиеся хлопки и свдьные пульсации слоя ослабевали и начиналось устой- [c.143]

То же беспорядочное начальное распределение частиц н неравномерность их обтекания, развитие и подъем пузырей вызывают, однако, беспорядочное и пуль-сационное движение частиц в псевдоожиженном слое, их интенсивное перемешивание. В какой-то мере развитию подобного движения частиц могут служить пульсации потока среды. Вызванное главным о<5разом неоднородностью слоя перемешивание частиц порождает обратную тенденцию к разрушению агрегатов и восстановлению однородности псевдоожижения, так как при идеальном перемешивании все частицы были бы равномерно распределены в слое, как молекулы в газе. [c.87]

Допущение Руккенштейна и Теоряну о том, что весь прорывающийся в виде пузырей газ не участвует в теплообмене, по существу неверно и соответствует лишь первоначальнЫхМ чрезмерно упрощенным представлениям двухфазной теории псевдоожижения (Тумей). Поэтому нельзя считать правильными полученные на основе этого допущения формулы (8-52) и (8-53). Эти уравнения представляют, однако, известную методическую ценность, демонстрируя крайний, хотя практически вряд ли встречающийся случай влияния неоднородности псевдоожижения на теплообмен в псевдоожиженном слое, ког-292 [c.292]

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]

С ростом давления в аппарате верхняя граница псев-доожиженного слоя как мелких, так и крупных частиц существенно стабилизируется и становится ярко выраженной. Размер пузырей резко уменьшается. В слоях крупных частиц, склонных к поршнеобразованию, уже при давлении выше 1 МПа подобная тенденция не обнаруживается. Так, например, для частиц проса со средним диаметром 2 мм при давлении порядка 2,6 МПа струк-, тура по высоте псевдоожиженного слоя почти идентична, т. е. средняя зона , по определению Беккера и Хертьеса [38], словно распространяется на весь объем слоя, который представляет собой как бы систему нескольких своеобразных фонтанирующих слоев с присущим им контуром циркуляции и делением на центральное фонтанирующее ядро и плотную периферийную зону, При этом ядро с разреженной фазой довольно узкое большую часть слоя занимает плотная фаза. Даже при больших скоростях фильтрации газа таким слоям не свойственна обычная для псевдоожиженного газом слоя картина размытой верхней границы, когда, проходя через поверх- [c.48]

На рис. 3.6 показано влияние размера частиц на вклад коэффициентов теплообмена минимально псев-доожиженного слоя, ао, и максимальной конвективной составляющей переноса тепла частицами, tap, в обш,ий максимальный коэффициент теплообмена слоя с поверхностью [88]. Величина ао, как указывалось выше, соответствует газокомвективной составляющей. Причем в первом приближении она взята независимой от скорости фильтрации газа, так как избыточный газ проходит через слой в виде пузырей. Вместе с тем в работе [69] указано, что с ростом давления псевдоожиженный слой становится более однородным, размеры пузырей и скорость их движения заметно уменьшаются. Максимальная конвективная составляющая переноса тепла частицами определялась как разность между коэффициентами общим а и оо. С ростом диаметра частиц up уменьшается, а а = коив увеличивается, следствием чего является минимум на кривой a=f(d) [18, 20, 76]. [c.73]

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]

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]

О пузыри в основном разбивались многочисленные теории, выдвигаемые для описания структуры кипящего слоя. Наиболее прочной среди них следует, вероятно, признать предложенную в 1952 г. Р. Тумеем и Г. Джонстоном так называемую двухфазную теорию . Согласно простейшей ее модели, весь газ (сверх необходимого для минимального псевдоожил<ения) прорывается в виде пузырей, а остальная часть слоя, называемая непрерывной или плотной, эмульсионной фазой , находится в состоянии минимального псевдоожижения. [c.127]

Целый спектр вертикальных возмущений плотности всегда имеется в псевщоожиженцом слое как следствие внешних вибраций и неравномерности течения. Расчеты автора (Л. 499] показали, что рост возмущений в псевдоожиженных газом слоях ироисходит во много раз быстрее, чем в слоях, псевдоожиженных капельными жидкостями. Это объясняет обычную практическую однородность последних, если учесть естестве]Шое ограничение продолжительности роста каждого возмущения из-за конечной и довольно небольшой высоты слоев. Поэтому всякое случайное локальное уменьшение концентрации материала в какой-либо точке псевдоожиженного слоя не обязательно приводит к появлению пузыря или другого вида пустот. Отметим еще, что теория ограничивается пока рассмотрением начальной стадии роста возмущений и, как указывают авторы (Л. 376], не дает сведений о характере получившихся в конечном итоге макроскопических неоднородностей. Но и столь ограниченная теория [c.9]

Конечно, при использовании результатов подобного обсчета моделей следует иметь в виду заложенные в них условности и проверить результаты прямым или хотя бы косвенным сопоставлением их с экспериментом, чтобы избежать дезориентации, вызванной ограниченностью модели. Поэтому с осторожностью следует отнестись и к утверждению Л. 490] о том, что фирма Эссо с успехом применяет в расчетах контактирования газа с материалом модель псевдоожижения, редложенную еще в 1959 г. Мэем. Согласно этой модели весь газ контактирует с некоторым количеством материала, нет объемов газа, проходящих без всякого контакта, и в итоге при высоких слоях уходящий газ покидает слой, имея равновесное с материалом состояние. Основная масса газа проходит сквозь слоя в виде пузырей, двигаясь без всякого обратного перемешивания. Меньшая доля газа идет сквозь эмульсионную фазу, которая бурно перемешивается. Это перемешивание характеризуется эффективным коэффициентом диффузии. Между пузырями и эмульсией существует газообмен, связанный с разностью давлений газа в эмульсионной фазе и пузырях, а также с разрушением и возникновением пузырей. Этот обмен назван поперечным потоком. Относительный поперечный поток 3,0 означает, что пузырь, поднимаясь сквозь слой, обменивается с окружающей иелрерывной фазой количеством газа, равным трем объемам пузыря. Принято, что пузырь полностью лишен твердых частиц и в этом смысле все процессы тепло- и массо-обмепа и химического реагирования между газом и частицами происходят в эмульсионной фазе . [c.12]

Если рассматривать различные подходы к 01писанию неоднородного псевдоожиженного слоя с точки зрения получения количественных зависимостей для расчета технологических аппаратов с псев-диожиженным слоем и расчета масштабных переходов, то можно разделить эти яодходы на две группы. К первой относятся модели, дающие макроскопическое описание псевдоожиженного слоя как целого, обладающего определенными характеристиками переноса газовой и твердой фаз. Применяя такие модели, как, например, модель Ван-Димтера, лишь условно или косвенно учитывают действительную структуру неоднородного слоя, наличие в нем пузырей я облаков замкнутой циркуляции и т. п. О структуре слоя и распределений продолжительности пребывания в нем газа, а также об обратном перемешивании газа ли материала косвенно судят по оценкам интенсивности переноса и т. п. параметрам, пользуясь вытекающими из условной модели корреляциями, коэффициенты в которых определяются из опытных данных. [c.13]

При больших форсировках дутья псевдоожижение без развитых пузырей достигается в прирешеточных зонах и в тонких псевдоожиженных слоях в них скорости газа между частицами могут значительно превышать минимальную скорость псевдоожижения (вернее, [c.18]

Обтекание пузыря в псевдоожижеином слое твердыми частицами напоминает движение элементов невязкой жидкости вокруг проходящего сквозь нее твердого тела, хотя аналогия неглубока [Л. 430, 584] и не распространяется на механизм обоих явлений. Поднимающиеся пузыри переносят за собой в виде шлейфа значительное количество материала и являются основной причиной его интенсивного перемешивания в слоях, псевдоожиженных газами. [c.19]

Что касается движения газа, то по [Л. 430] результирующее поле скорости газа в псевдоом иженном слое с пузырями получается сложением скоростей, подсчитанных по закону Дарси (без учета движения материала), и скорости увлечения газа частицами, текущими вниз по бокам сферического пузыря. Увлечение газа частицами при отсутствии адсорбции должно быть существенным для потоков мелких частиц. Для расчетов требуется знать, в частности, форму пузыря и отношение его скорости к скорости газа в промежутках между частицами, т. е. W T,l(Wn.y/mn.y), если скорость в плотной фазе слоя считать равной скорости минимального псевдоожижения. Обозначим <Ш п/(Шг1,у/тп,у) =ф. При ср>1, что обычно для достаточ-ио высоких слоев мелких частиц, согласно, [Л. 430] весь газ из пузыря совершает замкнутую циркуляцию — через пузырь и вокруг него (рис. 1-2) в непосредственной близости в пределах области А, названной облаком . Это область контактирования газа пузыря с материалом. Визуальные наблюдения с помощью введенного в пузырь трассера и фотографирование подтвердили наличие такого облака вокруг поднимающегося пузыря. По (Л. 430] отношение диаметра облака к диаметру собственно пузыря [c.19]

Рис. 1-3. Фотографии облаков вокруг пузырей при псевдоожижении стеклянных шариков в колонке диаметром 20 мм [Л. 590]. a — d-Ш мкм а-1,5 б — d-330 мкм а-4.0 e — d=l20 мкм а-9,0, где а — возрастающее с числом пеевдоожижения отношение скорости подъема пузыря к скорости газа в плотной фазе слоя.

В предлагаемой простейшей модели размер пузырей принят постоянным во всем слое или рассматриваемой его части и этот размер назван эффективным (расчетным). В оправдание этого допущения авторы [Л. 517] ссылаются на случаи псевдоожижения в насадке, когда размеры пузырей действительно ограничиваются размерами элементов насадки, а также на две причины замедления роста пузырей в свободном слое нестабильность крупных пузырей и прекращение слияния пузырей после уменьшения их числа в результате предыдущих слияний. К сожалению, экспериментальные данные других исследователей не подтверждают никакого существенного ограничения роста яузьгрей в свободном слое. Что же касается псевдоожижения в насадках, то там, очевидно, движение твердой фазы и газа вблизи остатков пузырей совершенно иное, чем в свободном незаторможенном слое. [c.24]

В частном, но представляющем существенный интерес случае псевдоожижения в насадке перемешивание материала описывается несколько более просто. Для его горизонтальной составляющей автору работ Л. 452, 453] удалось получить приближенные расчетные корреляции. Он определял (Л. 453] горизонтальное перемешивание материала в псевдоожиженных азотом слоях медных и никелевых сферических частиц (средним диаметром 96,5 137 230 и 357 мкм) в неподвижной насадке из шаров (диаметром 9,5 мм) в аппарате прямоугольного сечения (178X46 мм). Были сделаны допущения, что весь газ сверх необходимого для минимального псевдоожижения проходит в виде пузырей, а на единицу своего объема пузыри переносят (увлекают) неизменный объем материала, не зависящий от размера и частоты пузырей. На базе уравнения диффузии Эйнштейна, используя эмпирическую константу, автор [Л. 453] [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...