ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Критическое ускорение и критическая скорость псевдоожижения в вибрирующем слое из "тепло- и массообмен в кипящем слое" Применение вибрации для образования кипящего слоя не является новым. Давно было известно, что если слой мелкозернистых- сыпучих материалов подвергать вибрации с определенной частотой и амплитудой колебаний, то слой разрыхляется, приобретает текучесть и внешне напоминает кипящий слой. На это свойство, в частности, обратил внимание Д. Д., Баркан [6, 7], который установил, что при ускорении вибрации, превышающем критическое лишь на 10—20%, вибрирующий слой сухого песка приобретает качественно новые свойства по сравнению со слоем, вибрирующим с ускорением меньше критического. Слой становится подвижным подобно жидкости, порозность его заметно увеличивается, и частицы слоя. приобретают интенсивное относительное дврйкение. Вибрация давно применяется для перемещения, мелкозернистых материалов перемешивания, сепарации, уплотнения и. для других целей. В химической технологии вибрация используется для интенсификации различных процессо . Так, еще в 1 40 г. были проведены опыты по применению виброкипящего слоя для интенсификации и Л1еханизации процесса сжигания твердого топлива. [c.138] Опыты показали такжа, что вибрация заметно интенсифицирует процессы тепло- и массообмена при нагревании, сушке, термическом разложении и горении твердого топлива. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны методика расчета, классификация и принципиальные схемы промышленных установок с вибрирующим кипящим слоем. Некоторые из них приведены на рис. 35. [c.139] На рис. 35, л показана схема установки с виброкипящим слоем, в которой материал нагревается или охлаждается при помошд газа, подаваемого под пористую или перфорированную решетку вентилятором или воздуходувкой. Решетке сообщается вибрация с определенной частотой и амплитудой. Перемещение виброкипящего слоя происходит по принципу полного вытеснения в перекрестном потоке газа, скорость которого должна быть меньше, чем в обычных установках с кипящим слоей. [c.139] На рис. 35,6 показана схема установки с виброкипящим слоем, отличающаяся от первой тем, что для нагревания Или любых других целей здесь используется твердый теплоноситель, загружаемый в установку вместе с обрабатываемым продуктом, но при Другой температуре. В процессе вибрации оба материала хорошо перемешиваются, что способствует быстрому завершению процесса теплообмена. После этого теплоноситель отделяется И вновь направляется в теплообменник. Если теплоносителем является материал с другой- плотностью или другими размерами частиц, чем обрабатываемый, эта операция не представляет труда. Преимущество,м такой сХемы является очень высокая интенсивность процесса и отсутствие выноса мелких фракций. [c.139] Эти авторы показали, что на процесс образования вибрирующего кипящefo слоя влияют многие факторы и точное, математическое описание его пока невозможно. Поэтому основная цель заключается лишь в том, чтобы на основе последних Достижений теории и практики вибрационных перемещений проанализировать процесс образования кипящего слоя с участием сил инерции, выявить основные параметры, характеризующие этот процесс, и дать классификацию различных состояний вибрирующего слоя. [c.141] Наиболее трудно определение второй гидродинамической силы Рс, возникающей в результате колебательного движения частиц. Поэтому ее направление совпадает с направлением оси вибрации, но в течение одного периода меняется на величину я. Понятно, что такое совпадение направлений возможно лишь до тех пор, пока частица движется вместе с реЬеткой и скорость скольжения ее пр поверхности сравнительно невелика. При отрыве-частиц от решетки их движение. уже будет неупорядоченным. Величина силы Рс со временем также не остается постоянной, поскольку она находится в сложной зависимости от частоты и ускорения вибрации, от формы и размера частиЦ, от высоты и плотности насыпного слоя, плотности частиц, воздухопроницаемости слоя и других факторов. [c.143] В большинстве аппаратов с кипящим и вибрирующим слоями, как показывают расчеты по формуле (У1-7), пренебрегать сопротивлением среды нельзя. [c.144] При использовании уравнений (У1-8) и (У1-9) необходимо учитывать, что сила Рс может быть направлена под углом вибрации р или под углом (я- Р). По найденной из уравнения (У1-9) эффективной скорости потока определим как обычно эф.. [c.144] После отрыва от вибрирующей решетки частицы находятся в полете до тех пор, пока не потеряют свою скорость., Затем они падают на решетку, и процесс снова повторяется. [c.145] Последнее уравнение показывает, что в зависимости от величины и направления гидродинамического воздействия среды на вибрирующий слой частиц мелкозернистого материала он может переходить в псевдоожиженное состояние при ускорении вибрации, как большем, так и меньшем ускорения силы тяжести. [c.146] Вернуться к основной статье