ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Порозность слоя из "Аппараты со стационарным зернистым слоем" полного решения задачи о движении жидкости в зернистом слое произвольной структуры не существует. В то же время экспериментальное определение перепада давления при движении замеренного расхода жидкости или газа через трубку с зернистым слоем относительно просто. Поэтому число опубликованных исследований по измерению гидравлического сопротивления зернистых слоев различных конкретных матеряалов очень велико и продолжает увеличиваться. Для обобщения полученных результатов и вывода удобных для инженерного расчета формул существенно, однако, чтобы при замерах перепада давления и расхода жидкости фиксировались также такие основные параметры слоя, как порозность слоя е, удельная поверхность а и средний линейный размер элементов d. Методы измерения этих величин весьма разнообразны и мы изложим только некоторые основные из них. [c.47] В разделе I. 1 приведены соотношения, по которым порозность слоя е может быть определена из удельного веса частиц А = praf и насыпного удельного веса Ан == png. Для слоя, состоящего из сплошных частиц с гладкой поверхностью, удельный вес материала зерен определяют по справочникам, либо, в случае необходимости, находят А как отношение веса некоторого количества.зерен к их объему, определяемому пикнометрически погружением в воду (для материалов нерастворимых в ней), ртуть или в какую-нибудь другую подходящую жидкость. [c.47] Определение е сильно осложняется при наличии пористых элементов слоя, даже если эти поры не глубоки и имеют характер крупных, относительно размеров зерна, шероховатостей поверхности. В этом случае для отыскания г нужно найти кажущуюся плотность зерна и наибольшие затруднения доставляет определение объема элемента v и необходимо независимым способом определять внутреннюю пористость зерна евнутр. [c.48] Следует отметить, что определение внешней порозности слоя и внутренней пористости его элементов евнутр — задача большого значения для дисциплин, имеющих дело с дисперсными и пористыми материалами. В первую очередь — это геология нефти [46], почвоведение [47], технология огнеупоров и строительных материалов [48], металлургия [49], физическая химия адсорбентов и катализаторов [50]. В последующем изложении мы не касаемся вопросов определения истинного удельного веса и внутренней пористости. В указанных выше монографиях [46— 50] имеется много материала по этим проблемам. Остановимся лишь на определении кажущейся плотности зерен. [c.48] Определение кажущейся плотности с помощью ртути в полевых условиях и при массовых замерах нежелательно в виду токсичности последней. При измерении А для элементов слоя размером в 5 мм и выше (типа таблеток и гранул катализатора) ртуть можно заменить слоем из фракции 20—200 мкм речного песка [52]. При этом нужно следить, чтобы характер засыпки и ее последующее разравнивание при повторяющихся измерениях были одинаковыми. Контрольные опыты с телами правильной формы показали, что этот метод для частиц указанных выше размеров дает достаточно удовлетворительные результаты по воспроизводимости и точности измерений. [c.49] В технологии огнеупоров наибольшее распространение получил метод определения кажущейся плотности путем взвешивания сухого образца, его пропитки, вторичного взвешивания образца с заполненными жидкостью порами, и, наконец, гидростатического взвешивания пропитанного образца в жидкости по соответствующему стандарту [48, ГОСТ]. Точность измерений оценивают [48, ГОСТ] в 0,5—1,0%. Стандарт разработан для относительно крупных образцов ( 50 см ), но, видимо, годится и для более мелких зерен. [c.49] Метод взвешивания с предварительным кипячением проб материала в воде используют и для таких крупных зерен, как металлургический кокс [49, В. В. Паничкина]. Пробы общей массой до 4,5 кг помещают в этом случае в специальную проволочную клетку размером 300 X 200 X 160 мм, погружают в ванну несколько больших размеров, полчаса кипятят в воде, затем ванна с пробой остывает. Определяемая по методу трехкратного взвешивания рт, при последовательном дроблении образца кокса с 51 до 13 мм, увеличилась с 884 до 910 кг/м1 Таким образом, дробление пористого материала заметно изменяет его кажущийся удельный вес. [c.49] Довольно широкое распространение получил также метод смачивания зерен в ванне из расплавленного парафина. Образец взвешивают трижды — до погружения в парафин и после этого с коркой застывшего парафина — в воде и воздухе. Из этих трех взвешиваний, введя поправку на известный удельный вес застывшего парафина, можно определить Д. Вариантом указалной методики может считаться пропитывание пористых зерен (активированных углей) парафином [46, Ф. И. Котяхов] со снятием излишков расплавленного парафина фильтровальной бумагой. Точность определения Д в работе [54] оценена в 2% (отн.). [c.50] В качестве метода оценки порозности может быть использована обработка шлифов засыпок испытываемых материалов, залитых термополимерной смолой, не имеющей усадки [26]. Значение Д можно получить из данных по шлифам достаточно точно, но работа эта весьма трудоемкая и применяется лишь тогда, когда другие методы не дают необходимой точности. [c.50] Вернуться к основной статье