ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Скорость транспортирующего потока при вертикальном пневмотранспорте из "Пневмо- и гидротранспорт в химической промышленности" I приведена формула (1.40), определяющая зависимость скорости газового потока от физических параметров твердой и газовой фаз. [c.132] Справедливость формул (III. 4) и (III. 5) проверена в работах [17, 18]. В табл. III. 1 сопоставлены результаты 20 экспериментов по пневмотранспорту катализатора сплошным потоком [18] порозность (или, что то же, объемную концентрацию) определяли по формуле (III. 5). Сопоставление показывает, что по этой формуле можно получить точность, достаточную для технических расчетов. [c.133] Такое явление можно объяснить возрастающим влиянием стенок в трубе меньшего диаметра вследствие недостаточно большого соотношения диаметра трубы и диаметра гранул отношение диаметра этой трубы (50 мм) к среднему диаметру гранул алюмосиликатного катализатора равно 15,15, а для активированного угля 22,4. Очевидно, что при й/с (15 + 20) возможны проскоки газа у стенок трубы и другие явления, характерные для сыпучих материалов при малых отношениях 01й. [c.135] Кроме того, отношение боковой поверхности движущегося сплошного слоя сыпучего материала, соприкасающегося со стенкой трубы (поверхность трения), к объему транспортируемого материала выше для трубы меньшего диаметра. Действительно, на единице длины эта величина для трубы диаметром 50 мм равна 0,8 см /см , а для трубы диаметром 77 мм равна 0,52 см7см . Следовательно, при транспортировании одинаковых объемов твердой фазы и при равных напряжениях трения сила трения в трубе диаметром 50 мм будет на 54% больше, чем в трубе диаметром 77 мм. Это требует повышенной затраты энергии. [c.135] Смысл уравнения (П1. 6) заключается в том, что определенная часть энергии транспортирующего потока затрачивается на обеспечение условий витания частиц, а остальное — на создание собственной скорости частиц и преодоление трения. Неравномерность скоростных и концентрационных полей по сечению подъемного стояка, пульсация потока и полидисперсность частиц создают условия, при которых уравнение (П1. 6) реализуется в каждой точке поперечного сечения трубы за счет того, что величины и и ы изменяются так, что разность их остается постоянной и равной Vs. Обычно в расчетной практике уравнением (И1.6) оперируют применительно к средним скоростям транспортирующего потока и транспортируемых частиц. [c.136] Уравнение (1П.6) действительно лишь при пневмотранспорте крупнозернистых частиц (более 1—2 мм) и при невысокой концентрации твердой фазы. Уто четко видно при сопоставлении уравнений (III. 1) и (III.6). При больших е (т. е. при малых объемных концентрациях) сохраняется примерное равенство скорости скольжения (и — и) и скорости витания Ув. Для мелкозернистого материала и при повышенных концентрациях твердой фазы разность между скоростями газа и твердых частиц не равна скорости витания, поэтому уравнение (III. 6) для плотного потока мелкозернистого материала не действительно. [c.136] Приведенные выше данные о пневмотранспорте алюмосиликатного катализатора [15, 16] хорошо согласуются с исследованиями пневмотранспорта сои, кукурузы и пшеницы [20, с. 79] в табл. П1.3 зафиксировано расхождение между экспериментальными значениями скоростей частиц и расчетными величинами (по формуле П1.6) в пределах от 2 до 6%. Данные, приведенные в таблице, получены [20, с. 79] на основе результатов киносъемки, которая позволила установить, что отдельные частицы движутся с разной скоростью, в основном вверх, но имеются отдельные частицы, у которых наблюдается кратковременное нисходящее движение. Наряду с поступательным движением твердых частиц наблюдалось также их вращение вокруг горизонтальной оси. [c.138] Вполне удовлетворительная сходимость результатов, полученных в работах [15] и [20, 21], позволяет считать формулу (III. 6) достаточно точной для восходящего вертикального пневмотранспорта с невысокой концентрацией твердой фазы. В работах [17, 18] подтверждена справедливость формул (III. 4) и (111.5). Это дает возможность рекомендовать следующую методику определения скорости частиц при вертикальном пневмотранспорте сыпучего материала. [c.139] По формуле (1.59) определяют скорость частиц и. Площадь поперечного сечения 5, входящую в (1.59), легко определить, если 8нать нагрузку на площадь поперечного сечения пневмоподъемника. Эта величина может быть принята равной 2000 т/(м2-ч). Затем по (111,2) определяют скорость транспортирующего потока. [c.139] Поверочным расчетом проверяют соответствие величин, полученных при расчете, и уточняют их методом последовательного приближения. [c.139] И истинная объемная концентрация твердой фазы меньше текущей. На разгонном участке скорость частиц меньше скорости газа, и истинная концентрация выше текущей. [c.140] В работе [22, с. 134] указывается, что при нисходящем прямотоке, отношении средней скорости двухфазного потока к скорости витания частиц 0,1 и расходной объемной концентрации 0,05 м м средняя скорость двухфазного потока отличается от скорости газа не более чем на 3—5%- При этом отношение истинной объемной концентрации к расходной (ошибка при расчете 1—2%) может быть выражено в виде отношения средней скорости двухфазного потока к сумме скоростей двухфазного потока и витания твердых частиц. Учитывая, что различие скоростей двухфазного потока и газа не превышает 3—5%, отношение истинной концентрации к расходной можно характеризовать отношением скорости газа к сумме скоростей газа и витания частиц. При нисходящем прямотоке (если входная скорость твердых частиц больше нуля, но меньше скорости газа) движение частиц ускоряется. Когда скорость частиц становится равной скорости газа, аэродинамическая сила меняет направление, и наступает торможение частиц. [c.140] Известен режим вертикального пневмотранспорта пылевидного материала (катализатор) при низких скоростях. При этом режиме скорость газа превышает таковую при псевдоожижении, но она ниже той, которая создает развитой режим двухфазного восходящего потока. Этот поток получил название полусквозного [33]. При таком потоке существует общее восходящее движение твердой фазы, но наблюдается интенсивное продольное перемешивание, хотя и менее значительное, чем в псевдоожиженном слое. [c.140] Эксперименты показали [33], что при полусквозном потоке алюмосиликатного катализатора с плотностью 1300 кг/м истинная плотность двухфазного потока (катализатор + воздух) составляла 200 — 300 кг/м В соответствии с формулой (1.62), объемная концентрация такого потока составляет 0,1538—0,2308 м м , а значит, порозность находится в пределах 0,8462— 0,7692. [c.141] Для расчета линейной скорости газа, при которой будет существовать полусквозной поток, можно рекомендовать следующую методику. По формуле (П1.4) определяют Ке р. Для этого определения имеются все данные, а объемную концентрацию (порозность) принимают в пределах указанных величин. По формуле (1.59) определяют среднюю скорость твердых частицы, которая обеспечит необходимую циркуляцию твердой фазы. По Непр определяют затем приведенную скорость Упр, а по формуле (1П.З)—линейную скорость газа. [c.141] Вернуться к основной статье