ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Критическая скорость гидротранспортирования и скорость движения твердых частиц из "Пневмо- и гидротранспорт в химической промышленности" При горизонтальном гидротранспорте кускового и грубодисперсного материала в нижней половине поперечного сечения трубы концентрация твердого материала выше, чем в верхней. По мере уменьшения скорости часть твердого материала может оседать на дно трубы. [c.220] Различают две граничных (критических) скорости потока гидросмеси — скорость сальтации и минимальную скорость гидротранспортирования [И]. Под скоростью сальтации понимают скорость, при которой часть твердых частиц, двигающихся ко дну трубы, остается на дне в неподвижном состоянии в течение некоторого времени [11]. Минимальная скорость транспортирования— это средняя скорость потока гидросмеси, при которой не образуется слоя твердых частиц, скользящих по дну трубы в направлении дьижении потока [12]. Минимальная скорость транспортирования больше скорости сальтации. [c.220] На рис. IV. 7 [6, с. 107] представлен график зависимости минимальной критической скорости гидротранспортирования Ukp от плотности гидросмеси при плотности 1100—1200 кг/м скорость достигает максимума, а затем остается постоянной (/) или даже снижается (2). [c.221] Примерно таков же характер зависимости минимальной скорости гидротранспортирования от среднего диаметра частиц в полидисперсной смеси. Экспериментально установлено [6, с. 108], что минимальная скорость гидротранспортирования полидисперсной гидросмеси угля не меняется при изменении среднего диаметра частиц в интервале от 7 до 18 мм. [c.221] Расхождение в результатах, полученных по этим трем формулам, составляет 10—30%. [c.224] Расчет по формуле (IV. 34) еще более затруднителен, чем по формулам (IV. 39) и (IV. 41), так как помимо коэффициента сопротивления при обтекании в формулу (Гу. 34) входит коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода. Таким образом, при расчетах рекомендуется пользоваться формулой (IV. 32), а если транспортирующей средой является не вода, а другая жидкость, то формулой (IV. 31). [c.224] При вертикальном гидротранспорте крупнозернистого (грубодисперсного) материала критическая скорость является скоростью витания твердых частиц. Также, как и при пневмотранспорте, под этой величиной понимают скорость потока, при которой твердая частица находится во взвешенном состоянии. Способы расчета скорости витания и учета влияния на эту величину формы частиц и стеснения потока (в частности, влияния концентрации твердой фазы) описаны в гл. I. Они полностью применимы к гидротранспорту. [c.225] В работе [16] приводятся данные о соотношении средних скоростей воды и твердых частиц при вертикальном гидротранспорте песка и стеклянных шариков (размер частиц 180—700 мкм). Опыты проводились в трубах диаметром 12,5 и 19 мм. Скорость жидкости изменяли от 4,39 до 0,0025 м/с, т. е. от состояния стабильного вертикального гидротранспорта до состояния фильтрации жидкости через неподвижный слой. Гидротранспорт осуществляли при высоких концентрациях твердой фазы, близких к концентрации неподвижного, свободно насыпанного слоя. [c.225] При этом было установлено, что объемная концентрация твердой фазы и соотношение скоростей жидкости и твердых частиц практически не зависят от скорости потока (табл. IV. 3). Следует подчеркнуть, что стабильный гидротранспорт песка и стеклянных шариков достигался при скоростях твердых частиц 0,006 м/с. При более низких скоростях не было непрерывного потока твердого материала, наблюдалось движение отдельных его порций и периодическая фильтрация жидкости через неподвижный слой. [c.225] В работе [17] скорость твердых частиц при гидротранспорте измеряли, вводя в поток меченые частицы. Опыты проводили в трубе диаметром 30,2 мм, твердой фазой служили стеклянные шарики (средний диаметр 1,89 мм, плотность 2500 кг/м ). Фотографирование гидротранспортного потока в прозрачной трубе позволило определить, что траектории движения транспортируемых частиц параллельны осям труб и угловых поворотов. [c.225] Эксперименты показали [17], что при вертикальном гидротранспорте объемная концентрация твердой фазы также не влияет на скорость твердых частиц (в тех же пределах изменения концентрации, что и для горизонтального гидротранспорта). Установлено, что при скорости потока 2 м/с скорость частиц меньше скорости потока при скорости потока 2м/с скорость частиц превышает скорость потока. [c.226] Скорость частиц в горизонтальных поворотах не зависит от концентрации твердой фазы в пределах 0,37— 6,58% (об.), пропорциональна средней скорости потока, увеличивается по мере увеличения радиуса кривизны поворота и по мере роста отношения радиуса кривизны к диаметру трубы вплоть до отношения, равного 20, при дальнейшем же увеличении этого отношения скорость постепенно уменьшается [17]. Скорость частиц в вертикальных поворотах зависит от того, какой поток подводится к повороту — горизонтальный (Увг) или вертикальный (Увв). Независимо от радиуса закругления, Vвт примерно пропорциональна скорости потока. При больших скоростях потока Увг увеличивается с ростом отношения радиуса закругления к диаметру трубы. Величина Vвa пропорциональна скорости потока и растет по мере увеличения радиуса закругления [17]. [c.227] Здесь т) — структурная вязкость, го — радиус ядра вязкопластичного потока, / о —радиус ядра, определяемого эффектом Сегре — Зильберберга. [c.228] Вернуться к основной статье