Теоретична частина

Рух рідини або газу в нерухомому шарі зернистих матеріалів залежить від багатьох факторів: напрямку струменя газу або рідини, швидкості потоку, гідравлічного опору шару (висоти шару, його однорідності, розміру часток, їх форми), питомої поверхні.

Рух потоку через зернистий шар використовується в різноманітних технологічних процесах (фільтруванні, газоочистці, промивці та ін.) і часто ідентифікується з рухом в пористому середовищі.

Зернистий шар, через який рухається вихідний потік рідини або газу, може залишатися нерухомим (псевдозріджений стан). В іншому випадку частки шару змішуються, шар їх розширюється, стає дуже рухомим і уподібнюється киплячій рідині.

На рис. 1 показані можливі стани системи «газ – дрібнозернистий твердий матеріал» залежно від характеру руху вихідного потоку газу (рідини) через зернистий шар.

Рис. 1. Рух газу (рідини) через шар твердих часток: а) нерухомий шар;

б) киплячий (псевдорозріджений) шар; в) винос твердих часток потоком

При відносно невеликих швидкостях зернистий шар залишається нерухомим (рис. 1, а), його характеристики (питома поверхня, пористість і т.д.) не змінюються зі зміною швидкості потоку. Однак, коли швидкість досягає деякої критичної величини, шар перестає бути нерухомим, його пористість і висота починають збільшуватись, шар набуває текучості і переходить ніби в киплячий (псевдорозріджений) стан. В такому випадку тверді частинки інтенсивно переміщаються в потоці в різних напрямках (рис. 1, б), весь шар нагадує киплячу рідину, обмежену ясновираженою верхньою границею розділу з потоком, що пройшов шар. При подальшому збільшенні швидкості потоку пористість шару і його висота продовжують зростати до того моменту, коли швидкість досягає нового критичного значення, при якому шар руйнується й тверді частинки починають виноситись потоком (рис. 1, в). Явище масового виносу твердих частинок потоком газу називають пневмотранспортом і використовують для переміщення сипких матеріалів.

Отже, при проходженні газу або рідини через шар зернистого матеріалу

відзначають три основних стани шару:

- щільний шар (нерухомий), частинки якого майже не змінюють свого положення, відстань між частинками та об’єм шару лишають незмінними;

- зважений шар, окремим випадком якого є псевдозріджений (киплячий) шар, частинки знаходяться в русі, а відстань між ними і об’єм шару залежать від швидкості газового потоку;

- пневмотранспорт (винос твердих часток потоком), відбувається при підвищених швидкостях.

Псевдозрідження–це один з ефективних методів інтенсифікації тепло- і масообмінних процесів між твердим тілом і газом (рідиною).

Метод взаємодії газу із зернистим матеріалом, при якому останній набуває властивостей рідини, називається псевдозрідженням. Як правило цей процес відбувається, коли рідина (або газ) рухаються вверх через зернистий матеріал. Псевдорозріджений шар веде себе подібно рідині або газу. Подібно воді у відрі шар буде приймати форму ємкості, яку займає.

Основні типи псевдо зрідження:

1.Псевдозрідження твердих частинок газом залежить від характеру зрідження та конструктивних особливостей апарату. Розрізняють киплячий шар, фонтануючий і т.д.

2. Псевдозрідження накладенням вібрацій – віброкиплячий шар. Енергія передається твердим частинкам вібруючими елементами конструкції апарату.

3. Псевдозрідження механічне – енергія передається твердим частинкам елементами конструкції апарату, що переміщуються у шарі твердих частинок із певною швидкістю.

На рис.1 наведена схема установки для утворення псевдозрвдженого шару. Установка складається з апарату для утворення псевдозрідженого шару 1. У нижній частині апарату встановлена підтримуюча сітка 2 і газорозподільна решітка 3. Апарат підвішений до рами на пружинних амортизаторах, до верхньої частини апарату прикріплюється рукавний фільтр 5, а до нижньої – трубопровід, що з’єднує апарат із газодувкою 10. На вході газодувки встановлені поглинач шуму 11 і шибер 8.

Рис. 1. Схема установки:

1 – апарат для утворення псевдозрідженого шару; 2 – підтримуюча сітка;

3 – газорозподільна решітка; 4 – пружні підвіски; 5 – рукавний фільтр;

6 – дифманометри; 7 – лінійка; 8 – регулюючий шибер;

9 – вимірювальна діафрагма; 10 – ротаційна газодувка; 11 – шумопоглинач.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
РОЗРАХУНОК ПРОЦЕСУ ПСЕВДОЗРІДЖЕННЯ ШАРУ ЗЕРНИСТОГО МАТЕРІАЛУ	\|	Практична частина

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.