химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

Автор А.П.Баскаков, И.П.Мухленов, Б.С.Сажин, В.Ф.Фролов и др.

ок с расстоянием между трубами L = 200 мм, то разность температур в слое будет много больше вследствие меньшего значения эффективного коэффициента тем» пературопроводности:

= (800 - 20) 0,243/2 » 95 °С; Ре = 0,162 . 10~3 • 7/(4,67 • 10~3) = 0,243;

аг = (1/60) л/9,81 • 0,23 == 4,67 • Ю~3 м2/с.

4 Зах. №

97

2.2. ТЕПЛО- И МАССООБМЕН МЕЖДУ ГАЗОМ И ЧАСТИЦАМИ

Теплообмен между газом и частицами (межфазный теплообмен) носит чисто конвективный характер, как и массообмен. Между этими процессами существует аналогия. На практике зависимости для расчета интенсивности теплообмена часто получают, изучая массообмен и используя аналогию процессов тепло- и мас-сообмена. В дальнейшем одни и те же рассуждения применяются к описанию обоих процессов за исключением специально оговоренных случаев.

Межфазный тепломассообмен в КС рассматривается в сравнении с тепломассообменом единичной частицы.

В слое крупных частиц турбулизирующее действие соседних частиц на поток газа приводит к интенсификации процессов тепло-и массообмена в сравнении с одиночной частицей (рис. 2.3) [5].

Авторы [5] рекомендуют рассчитывать межфазный теплообмен в кипящих и плотных слоях при Re/e > 200 по уравнению

Nu0 — 0.4 (Re/e)'h Рг'

(2.6)

Здесь Ntio = a,0d/Xc, Re = wd/vc, где Яс и vc — теплопроводность и кинематическая вязкость псевдоожижающей среды.

Рис. 2.3. Зависимость безразмерных коэффициентов межфазного тепло- и массообмена от критерия Рейнольдса в дисперсных системах:

/—область данных для псевдоожиженных систем; 2 — для неподвижных слоев; 3— для движущихся и взвешенных

xi слоев; А — А — зависимость для

Iff«

10*

10

10*> одиночной закрепленной части-_ цы; В—В—В—примерная рас-четная корреляция для КС.

Для КС это уравнение неудобно, поскольку в правой части стоит порозность е, для расчета которой в литературе отсутствуют надежные формулы. В то же время интенсивность межфазного тепло- и массообмена в КС крупных частиц слабо зависит от скорости псевдоожижения [6—8]. Поэтому его удобнее рассчитывать для условий, соответствующих началу псевдоожижения

Re/e

10° 10 ю2 ю3

(при z0Kp и 8Кр). Такой подход можно обосновать и физически, поскольку частицы в основном пребывают в сплошной фазе, продуваемой со скоростью, близкой к скорости начала псевдоожижения.

Принимая для слоя частиц произвольной формы еКр ~ 0,48, формулу [1] для расчета скорости начала псевдоожижения при больших значениях Аг можно упростить до вида

ReKP = 0,25 VAT (2.7)

Тогда уравнение для расчета межфазного теплообмена в КС крупных частиц (ReKp/eKp > 200 или Аг > 106) будет иметь вид

Nuo = 0,26 (ArPr)Vs (2.8)

Результаты экспериментов по межфазному тепло- и массооб-мену в КС при Re/e < 200 обобщаются (рис. 2.3) уравнением

Nu0 = 1,6 • 10~2 (Re/e^Pr1'* (2.9)

Коэффициенты тепло- и массообмена в слое здесь оказываются значительно меньше, чем от одиночной частицы. Это связано с усугублением неравномерности течения газа по сечению слоя при ламинарном режиме.

В экспериментах обычно замеряют среднюю температуру (или концентрацию) газа, выходящего из слоя высотой h. Обсчет экспериментов дает некоторое эффективное значение Nu0.

Однако даже при использовании в расчетах (см. пример 2.2) очень низких экспериментальных значений коэффициентов межфазного тепло- и массообмена (формулы (2.6) и (2.9)) высота активной зоны, в которой практически заканчивается тепломассообмен, в слое мелких частиц получается небольшой (рис. 2.4,а).

Рис. 2.4. Расчетная зависимость высоты стократного уменьшения температурного перепада между воздухом и частицами в КС стеклянных шариков от диаметра частиц:

а — при однородном псевдоожижении (цифры у кривых — значения числа псевдоожижения w = и>/о>кр); 6—9 газовых пузырях (цифры у кривых—диаметр пузыря da, в ем).

4* 99

При диаметре частиц меньше 2 мм она не превышает 20 мм. Обычно высота слоя значительно больше и газ выходит из слоя с температурой, равной температуре частиц, или с концентрацией приме и, соответствующей насыщению.

В КС крупных частиц высота активной зоны получается больше из-за увеличения скорости газа и уменьшения удельной (на единицу объема слоя) поверхности частиц.

Следует отметить, что большинство экспериментальных данных по межфазному тепло- и массообмену получено при идеально равномерном газораспределении (на решетках из пористых материалов). Тепло- и массообмен заканчивается на малой высоте в при-решеточной зоне, а нередко и вся высота слоя в экспериментах составляла 2—5 диаметров частиц. В этих условиях газовых пузырей в слое нет.

В промышленных аппаратах с колпачковым или перфорированным газораспределением газ входит в слой неравномерно в виде струй, из которых образуются газовые пузыри. Процессы межфазного тепло- и массообмена начинаются здесь в основном после того, как газ из пузырей и струй попадет в плотную фазу слоя. Это увеличивает высоту h зоны полного прогрева и усложняет ее расчет. В плотной фазе межфазный тепло- и массообмен идет примерно так же, как в

страница 38
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Расчеты аппаратов кипящего слоя" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мешок сухой смеси цена
детская металлическая кровать 150*80
устройство шумоглушителя для вентилятора
бешеные деньги билеты

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.05.2017)