ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные положения из "Сушка в кипящем слое" Некоторый скачок гидравлического сопротивления в момент расширения слоя (рис. 1-3) объясняется тем, что на перемещение частиц друг относительно друга должно быть затрачено определенное количество энергии. [c.12] Скорость обтекания частиц в кипящем слое, по мнению неко-торых исследователей [4, 5, б], постоянна и равна скорости витания. Эта точка зрения не учитывает взаимного влияния частиц. [c.13] Тодес [7] считает, что слой находится во взвешенном состоянии тогда, когда средняя подъемная сила газа равна весу частицы. Величина подъемной силы тем больше, чем ближе частицы друг к другу. Скорость газа в заполненном частицами сечении аппарата всегда меньше скорости витания, но по мере уменьшения взаимного влияния частиц при расширении слоя эта скорость увеличивается, приближаясь к скорости витания. [c.13] В случае значительной склонности частиц к слипанию (например, при высокой влажности материала) при псевдоожижении мелких частиц образующиеся в слое пузыри газа сливаются во время движения вверх и могут образовывать каналы, через которые устремляется, не контактируя с материалом, значительная часть газа. При псевдоожижении слоя частиц разного размера сначала во взвешенное состояние переходят самые мелкие частицы, которые, поднимаясь вверх, также образуют в слое каналы. [c.13] Гидравлическое сопротивление слоя при каналообразовании меньше, чем при плавном псевдоожижении. [c.14] При сравнительно высоких скоростях газа (чаще всего в слоях большой высоты) газовые пузыри сливаются по горизонтали, заполняют все сечение аппарата, разрывая слой и образуя поршни , т. е. части слоя, перемещающиеся вверх по аппарату. Эти скопления частиц подбрасываются вверх и снова падают вниз, как бы под действием резких толчков (рис. 1-2,ж), причем сопротивление слоя сильно колеблется. Амплитуда пульсации возрастает с увеличением высоты слоя и скорости газа. [c.14] Зернистый материал просыпается через поднимающиеся газовые прослойки либо небольшими агрегатами, либо отдельными частицами. [c.14] На рис. 1-4 приведена зависимость между сопротивлением слоя и расходом газа для поршневого режима [9]. Как видно из рисунка, поведение слоя до определенного значения скорости газа (до точки 5) не отличается от нормального кипящего слоя, но с увеличением скорости выше точки 5 перепад давления становится больше веса слоя, приходящегося на единицу площади сетки. Точка 5 соответствует началу поршневого режима. [c.14] При дальнейшем увеличении скорости потока сопротивление слоя продолжает возрастать, и поршневой режим усиливается. Очевидно, что избыток перепада давления А является следствием трения между слоями твердых частиц и стенками аппарата. [c.14] Тенденция к образованию поршней усиливается с увеличением плотности частиц, их размеров, высоты слоя, скорости газа и с уменьшением диаметра аппарата. [c.14] Так как при поршневом режиме повышается расход энергии, ухудшается контакт между фазами, повышается степень истирания твердых частиц и, как следствие, увеличивается пыле-унос, то при сушке этот режим нежелателен. [c.14] При дальнейшем увеличении скорости потока образуется газовая струя, которая проходит через материал то вдоль оси слоя, то вблизи стенки трубы (рис. 1-2, з), и частицы начинают уноситься с газовым потоком — наступает режим пневмотранспорта. Гидравлическое сопротивление слоя при этом падает. [c.14] Переход плотного слоя в кипящий и характер кипения зависят от многих факторов. [c.14] Последовательность явлений при переходе от неподвижного слоя к взвешенному. Все сказанное ранее можно иллюстрировать с помощью приведенной ниже схемы, первоначально опубликованной П. Ребу [11]. [c.15] До достижения определенной скорости газа слой неподвижен. Когда эта скорость достигнута, при отсутствии склонности к каналообразованию начинается псевдоожижение слоя, после чего он начинает расширяться. Образуется плотная фаза кипящего слоя, характеризующаяся порозностью е = 0,55 0,75. При псевдоожижении газом такой слой, как правило, оказывается неоднородным, т. е. концентрация частиц в различных местах слоя различна и меняется во времени. [c.16] Особенностью плотной фазы является то, что слой в целом остается неподвижным относительно стенок аппарата. [c.16] При увеличении скорости газа достигается состояние слоя, называемое разбавленной фазой. Порозность такого слоя обычно более 0,9. [c.16] При дальнейшем увеличении скорости (выше скорости витания) наступает состояние пневмотранспорта (унос). [c.16] В сушильной практике имеют место все стадии гидродинамического состояния слоя, отмеченные на схеме. Пунктиром показаны линии превращений при склонности частиц к каналообразованию или к кипению с образованием поршней. Эти явления обычно стараются предотвратить введением механического рыхлителя слоя (особенно в случае мелких частиц). Кроме того, хорошие результаты дает увеличение сопротивления опорной решетки и применение конических и цилиндро-конических аппаратов. [c.16] Неоднородность процесса псевдоожижения выражается в непостоянстве порозности в данном элементарном объеме слоя во времени, т. е. в пульсациях плотности слоя. [c.16] Вернуться к основной статье