ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Потеря напора на участках со стационарным режимом движения из "Пневмо- и гидротранспорт в химической промышленности" Потеря напора при горизонтальном и вертикальном пневмотранспорте. В гл. II показано, что твердая фаза деформирует скоростной профиль газовой фазы [35, 37, 38]. Это следует учесть в уравнениях (III. 27) и (111.28). Поэтому составляющую Арг (и Тг) нужно определять с учетом деформации скоростного профиля взвесенесущей среды. Иначе говоря, слагаемые в уравнениях (III. 27) и (III. 28) взаимосвязаны, и при определении этих слагаемых необходимо учитывать воздействие их друг на друга. [c.156] Такая концепция стала развиваться сравнительно недавно [36, 38] и поэтому во всех работах, посвященных расчету потери напора при пневмотранспорте, не нашла ограженйя. Обычно рекомендовалось определять общую потерю напора по принципу аддитивности (как сумму отдельных составляющих) без учета влияния твердой фазы на деформацию несущей среды [14, 16, 20—22, 25, 34, 40]. Как показано ниже (стр. 168—172, 186), в некоторых случаях, когда деформация скоростного поля несущего потока невелика, такой подход оправдан и обеспечивает достаточную точность. [c.156] График составлен на основе экспериментов по пневмотранспорту корунда, стера, песка и пшеницы при изменений массовых расходных концентраций от 1,24 до 17.4 (кг/ч)/(кг/ч) и средних скоростей газа от 12,4 до 24,9 м/с. [c.157] В верхних зонах горизонтального пневмопровода отношение локального касательного напряжения газового потока, деформированного твердой фазой (тгф), к равномерному касательному напряжению недеформирован-ного потока Тг больше единицы (тгс[/тг 1). В нижних зонах, где локальные скорости газа уменьшены, имеем Тгф/Тго 1 [37]. [c.157] В этом уравнении коэффициент В равен 5,7 для корунда, 5,6 для песка и 3,4 для стекла К 0,018 параметр Рейнольдса отнесен к средней скорости газового потока и диаметру трубы. Таким образом, с возрастанием расходной массовой концентрации отношение Тг/Тг, увеличивается. Увеличение средней скорости Уср и стабилизация потока (рост LID) способствуют уменьшению отношения Тг/Тг,, однако оно всегда остается больше единицы. [c.158] Близкие значения коэффициентов В для песка и корунда определяют малую разницу в значениях тг/тг для этих материалов для стекла же коэффициент В почти на 70% меньше. Объяснения в работе [37] не дается, лишь в качестве возможной причины предполагается связь этой аномалии с различием электростатических эффектов материалов. [c.158] Интересно сопоставить абсолютные значения Тг, с отношением Тг/тр, при одинаковых условиях. В табл. 111.6 представлены значения Тр , рассчитанные по (111.33), и Тг/Тг рассчитанные по (111.30), для труб диаметром 50, 100 и 200 мм при скорости воздушного потока 15, 20 и 25 м/с (V = 15,7-10 м /с, ро = 1,2 кг/м ) для трех расходных концентраций [5, 15 и 30 (кг/ч)/(кг/ч)] при пневмотранспорте корунда на участке с установившимся режимом (при 110= 100). [c.158] В табл. III. 7 представлены значения т , и Ар применительно к расчету, приведенному в табл. III. 6. [c.159] Данные табл. III. 6 и III. 7 показывают, что даже в трубах малого диаметра (50 мм), при сравнительно больших расходных концентрациях [30 (кг/ч)/(кг/ч) ] и скорости газа 25 м/с абсолютное значение касательного напряжения (с учетом деформации потока) не достигает 3 Па, а перепад давления составляет 224 Па/м, т. е. примерно 23 мм вод. ст. на I м длины. В недеформирован-ном потоке эти величины будут на 60% меньше и соответственно равны 139,5 Па/м и 14,25 мм вод. ст. на I м длины. Общая потеря напора обычно намного больше, и трение газового потока составляет лишь незначительную долю общей потери. Поэтому определение Тр (или Арг) как составляющей уравнения (III. 28) по уравнению (111.33) в ряде случаев может обеспечить точность, достаточную для технических расчетов. [c.159] Неравномерность распределения скоростей может повлиять на теплообменные процессы в большей степени, чем на гидравлическо сопротивление неравномерное распределение локальных скоростей газа по периметру горизонтального трубопровода является причиной неравномерности локальных тепловых потоков в верхней и нижней частях трубы [42]. [c.159] Степень деформации скоростного поля газового потока определяется расходной массовой концентрацией и параметром Рейнольдса, отнесенным к скорости витания и диаметру частиц. При низких Рсв степень деформации скоростного поля выше. Малые массовые концентрации незначительно деформируют скоростное поле. [c.162] Увеличение массовой расходной концентрации и понижение скорости витания частиц способствует сосредоточению твердой фазы в приосевых зонах вертикального пневмоподъемника и возникновению дисперсно-стержневого режима [39]. При этом возрастает пристенный радиальный градиент скоростей, а значит, и увеличивается трение газа о стенки трубы (тг, Арг) по сравнению с одноименными величинами в однофазном потоке Др . [c.162] На рис. III. 18 представлены экспериментальные графики, определяющие зависимость коэффициентов А и В (в III. 38) и С (в III. 37) от параметра Рейнольдса, отнесенного к скорости витания и диаметру частицы [39]. Коэффициент С уменьшается при увеличении скорости витания, очевидно, из-за того, что более крупные и более тяжелые частицы подвержены влиянию турбулентных пульсаций транспортирующего потока меньше, чем легкие частицы малого размера. Поэтому чем больше скорость витания частиц, тем реже их взаимные соударения и удары твердых частиц о стенку трубы и, соответственно, тем меньше потери на трение. Однако эти потери зависят не только от числа ударов и скорости твердых частиц, но и от их массы. [c.164] Определим Тг/Тг,, Тго.Тг и Тт при вертикальном пневмотранспорте алюмосиликатного катализатора (диаметр частиц 0,5, 1 и 1,5 мм, р = 1200 кг/м ) потоком воздуха (ро = 1,2 кг/м , v= 15,7-10- м /с) в трубах диаметром 100 и 200 мм при расходных концентрациях 5, 15 и 30 (кг/ч)/(кг/ч) и средней скорости воздуха 20 м/с. [c.165] Уравнения (III. 32) —(III. 34) действительны и для вертикальных потоков. Поэтому Тго определяли по (III. 33), а Я —по (III. 34). Re , определяли по (I. 39) и табл. I. 8. [c.165] По разности между величиной, определенной уравнением (111.40), и Тг определяли касательное напряжение, зависящее от трения сыпучего материала. [c.165] Результаты расчета представлены в табл. III. 8 и 111,9. [c.165] Общая потеря напора в вертикальном пневмоподь-емнике и ее отдельные составляющие. Теперь интересно вернуться к численному примеру, решенному в табл. III. 8 и III. 9. [c.167] Потеря напора, мм вод. ст. [c.168] Потеря напора, мм вод. ст. [c.169] Вернуться к основной статье