химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

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

сти псевдоожижения позволит изменять поверхность теплообмена, расположенную в слое, и регулировать теплоотвод и температуру слоя. Уровень заглубления остальных спиралей в слой принципиального значения не имеет. Расположить спирали можно в верхней части слоя (но ниже уровня Яв) с шагом по вертикали s2/d3U>2, т.е. примерно через 100 мм друг от друга. Это дает возможность при разогреве аппарата с уровнем слоя Яв < 400 мм исключить теплоотдачу от слоя к змеевикам, т. е. ускорить его разогрев.

2.3.9. Массообмен между кипящим слоем и погруженным в него телом. В общем случае аналогии между тепло- и массопереносом в КС нет, поскольку в процессе массообмена частицы, не адсорбирующие диффундирующее вещество, не участвует, тогда как в переносе теплоты любые частицы играют активную роль. Лишь в слое крупных частиц (Аг >> 106) и при малом размере поверхности (dT ~ d) газ, фильтрующийся у теплообменной поверхности, не успевает существенно прогреться и, тем более, передать теплоту окружающим частицам. Таким образом, частицы в этом случае не включаются и в теплоперенос, поэтому между тепло-и массопереносом здесь существует аналогия, позволяющая пользоваться для расчета безразмерного коэффициента массоотдачи — критерия Шервуда Shi = $d/D — зависимостями, полученными при изучении теплообмена, т. е. формулой (2.8), которая для случая массообмена будет иметь вид

Sh, = 0,26 (Аг Sc)!/' (2.37)

Здесь критерии Шервуда и Шмидта (Sc = vc/D) — диффузионные аналоги критериев Нуссельта Nu и Прандтля Pr, D — коэфРис. 2.16. Зависимость безразмерного коэффициента массообмена Sh—QdID между КС и погруженным в него телом от Аг:

1 — расчет для малого тела d^ = d по формуле (2.38); 2—расчет по эмпирической формуле (2.39) для массивного тела d^~ 15^-20 мм; 3, 4 — экспериментальные зависимости [8J для dT=d и dT = \0d, соответственно; 5—экспериментальная зависимость [28, 29] для dT=d в расчетах принято Sc=0,7).

фициент диффузии вещества в фильтрующемся газе, [3 — коэффициент массоотдачи.

В случае очень мелких частиц, когда скорость фильтрования газа пренебрежимо мала, коэффициент массоотдачи от малого сферического тела dT ~ d можно найти, исходя из предельного соотношения для массообмена сферы с неподвижным газом: Shi = 2. Окружающие тело инертные частицы слоя затрудняют диффузию вещества в газе. Ориентировочно можно положить, что ухудшение массопереноса в слое по сравнению с процессом в чистом газе пропорционально доле объема, занимаемой частицами (1—е) ~ 0,5. В результате для очень мелких частиц получим Sh « 1. По аналогии с теплообменом интерполяционную формулу для расчета массоотдачи от малого тела dT = d к КС в широком диапазоне диаметров частиц запишем в виде

Sht = 0,26 (Аг Sc)'/3 + 1 (2.38)

Обработка опытных данных ряда авторов позволила получить эмпирическую зависимость для максимального (при оптимальной скорости псевдоожижения) коэффициента массообмена слоя с погруженным в него телом [27], диаметр которого превышает 15—20 мм:

Shraax = 0,009Ar0,5 Sc0'

(2.39)

Увеличение размера тела (диаметра, высоты) сверх 15—20 мм не оказывало существенного влияния на коэффициент массоотдачи.

В слое очень мелких частиц полученное выше соотношение Sh « 1 справедливо и для случая dr > d, но за определяющий размер в критерии Шервуда следует брать диаметр тела dT. Если же определяющим размером оставить d, то предельное соотношение Sh = 1 для dT > d будет иметь вид Sh = d/dT, т. е. в слое очень мелких частиц коэффициент массоотдачи должен уменьшаться обратно пропорционально увеличению диаметра тела. С увеличением размера частиц влияние диаметра тела уменьшается [8].

Приближенно можно предложить следующую зависимость для расчета коэффициента массоотдачи от тел, диаметр которых соизмерим с размером частиц

Сравнение расчетов по приведенным выше формулам с эмпирическими зависимостями приведено на рис. 2.16.

Пример 2.5. Рассчитать температуру частицы нефтяного кокса (углерода) dT = 5 мм и скорость выгорания этой частицы в КС песка с таким же диаметром частиц d — 0,92 мм и температурой / = 900 °С. Горение происходит в диффузионной области, т. е. лимитруется скоростью диффузии кислорода. Окисление углерода соответствует реакции С -f- Ог = СОг. В расчетные формулы подставляются теплофизические свойства воздуха при средней температуре между температурами слоя и горящей частицы, поэтому необходимо предварительно задаться температурой частицы *т= 1100 °С Тогда / = 0,5 (/ + /т) = 1000 °С; рс =»

= 0,277 кг/м1 vc = 177,1 • Ю""6 м2/с; Хс = 8,07 • 10 "а Вт/(м • К); рм = 2500 кг/м3.

Коэффициент диффузии принимается для системы воздух — С02, поскольку вблизи частицы концентрация С02 значительна. Согласно [30]

о-а.в(^-)'-'..о--а.вдаи.и,= I 945 • 10

—4 2/

M /с

Критерий Архимеда:

Аг =

gd3 рм — Рс

9,81 (0,92- 10 3)3 2500 - 0,277

(177,1 • 10~6)2 0,277

= 2200

По формуле (2.40)

Sh =

1 + 0'92-10Г + 0.009 ( 177'1 • V 2200"= [ 1

5 -10"3 V 1,945- 10 4 У L

+ (_*> -ЛехрГ _ 1,36

\2200/б / Ч 4.0

страница 46
< 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
ручки для межкомнатных дверей
подарки партнерам
Buderus Logano G334 WS 73
курсы основы маркетинга реклама и pr

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
(07.12.2016)