顆粒在流體中的運動-閱讀頁
2025-06-02 14:08本頁面
【正文】 A 與 deV 的乘積 (?A deV) 代替 dea。bRe—— 歐根 (Ergun) 方程 流體通過固定床的壓降 當 Reb (Rep 10) 時 ， 歐根方程右側(cè)第二項可忽略 。 與管內(nèi) ? ~ Re 關系不同的是 ， ?’ ~ Reb 的變化是一條連續(xù)光滑曲線 ， 說明流體在顆粒床層中由滯流到湍流是漸變過程 ，這反映了顆粒床層對流體速度分布的均化作用 。即流動為湍流時 ， 壓降與流速的平方成正比而與粘度無關 。 強化顆粒與流體間的傳熱 、 傳質(zhì)與化學反應特性 。 可由實驗測定的 Δpb～ u 曲線得到較準確的值 。應充分估計 umf 計算值的誤差 。 ? ?31 . 7 5pe v m fAmfgdu ??? ?????3 114mfA? ? ?2 3 11 1 1mfAmf? ?? ??顆粒幾何性質(zhì)及床層 ?mf 可用經(jīng)驗式估算 ? ?? ? ? ?2 31150ev mfAmf pmfd gu ? ? ??? ? ??? ?當 deV 較小 ， umf 對應的 Rep10 時 ， 左側(cè)第二項可忽略 。 騰涌時床層高度起伏很大 ，器壁被顆粒磨損加劇 ， 引起設備震動 ， 損傷床內(nèi)構件 。 騰通與溝流都會使氣 — 固兩相接觸不充分 、 不均勻 、 流化質(zhì)量不高 ， 使傳熱 、 傳質(zhì)和化學反應效率下降 。 多孔板 風帽 管式 內(nèi)部構件： 阻止氣泡合并或破碎大氣泡 。 床層振動： 氣流脈動： 聚式與散式流態(tài)化的判斷 散式流態(tài)化 （ Particulate fluidization） ： 特征： 顆粒分散均勻 ， 隨著流速增加床層均勻膨脹 ， 床內(nèi)空隙率均勻增加 ， 床層上界面平穩(wěn) ， 壓降穩(wěn)定 、 波動很小 。 一般流 固兩相密度差較小的體系呈現(xiàn)散式流態(tài)化特征 ， 如液 固流化床 。 即顆粒濃度與空隙率分布較均勻且接近初始流化狀態(tài)的連續(xù)相 (乳化相 )和以氣泡形式夾帶著少量顆粒穿過床層向上運動的不連續(xù)相(氣泡相 )。 一般出現(xiàn)在流 固兩相密度差較大的體系 ， 如氣 固流化床 。 ? ? ? ? ? ? ? ? 100mfp pmf mf DRe LFr ?? ???? ???? ? ? ? ? ? ? ? 100mfp pmf mf DRe LFr ?? ???? ???? ? 2m f pmf gudFr ?散式流態(tài)化 聚式流態(tài)化 臨界流化條件下的弗魯?shù)聰?shù) ， D為床徑 根據(jù)流 固兩相的性質(zhì)及流化床穩(wěn)定性理論 ， 和 提出了如下的準數(shù)群判據(jù)： 流化床床層高度及分離高度 流化數(shù) 11mfmfLRL??????散式流化具有空隙率隨流化數(shù)均勻變化的規(guī)律 聚式流化乳化相的空隙率幾乎不變 ， 床層膨脹主要由氣泡相的膨脹所引起 。 床層的流化狀態(tài)和流化質(zhì)量與流化數(shù)有很大關系 實際操作流速與臨界流化速度之比 u/umf 膨脹比 R 流化床的膨脹高度 L 與臨界流化高度之比 流化床床層高度及分離高度 LTD H床高氣體中顆粒的濃度分離高度 H 或 TDH（ Transport Disengaging Height） ： 流化床膨脹高度以上顆?？梢砸揽恐亓Τ两祷芈涞母叨?。 TDH 的確定對流化床氣體出口位置的設計具有重要意義 。 廣義流態(tài)化體系：包括密相層 、 稀相段和顆粒輸送段 。 催化劑經(jīng)旋風離器分離后由下行管進入再生器 ， 被從底部送入的空氣流化再生 ， 停留時間約為 7～ 12分鐘 。 輸送對象： 從微米量級的粉體到數(shù)毫米大小的顆粒 。 缺點： 能耗高 ， 設計和操作不當易使顆粒過度碰撞而磨蝕 、破碎 ， 同時造成管道和設備的磨損 。 垂直氣力輸送管內(nèi)流型 均勻稀相 顆粒堆積 “ 沉寂 ” 速度 “ 沙丘 ” 流 水平 “ 拴塞 ” 水平氣力輸送流型圖 氣體表觀流速 u壓降梯度 ?p/?L12345最低壓降曲線“ 沉寂 ” 速度 氣力輸送顆粒 流體兩相流流動特性與流型圖 氣力輸送裝置的壓降包括輸送段壓降 、 除塵裝置壓降和系統(tǒng)內(nèi)各管件 、 閥件壓降 。 氣力輸送中固體加料速率和兩相的流速都直接影響空隙率的大小 。 實際上 ， 即使加料比相同 ，兩相的物性或流速不同 ， 氣力輸送管道中固體顆粒的真實體積密度并不一樣 。 擬均相法 將兩相視為一體來考察則不用考慮兩相間的相互作用 Fd ，使問題得到簡化 (在稀相輸送條件下與實際情況相符 )。 Saito 計算公式 式中： ? —— 流體相的摩擦系數(shù) ?p —— 顆粒相的摩擦系數(shù) 氣力輸送的類型及裝置 稀相輸送 （ ? 15） 和密相輸送 （ ? 15） 負壓體系：一般為稀相輸送 引風機氣力輸送的類型及裝置 正壓體系： 低壓： 100 kPa； 中壓： 300 kPa； 高壓： 1000 kPa 送風機氣力輸送的類型及裝置 組合體系： 引( 或送) 風機分流閥氣力輸送的類型及裝置 氣力輸送系統(tǒng)風機的選用 風機特性曲線與流型圖上的壓降特性曲線適配 。 加料量增加到 G2 時 ， 風機 I 已不能滿足稀相輸送的條件 。 風機特性曲線越陡峭 （ 如正位移式風機 ） ， 在稀相輸送區(qū)操作范圍內(nèi)顆粒加料量的調(diào)節(jié)余地越大 。 輸送氣流平衡氣流旋轉(zhuǎn)閥 輸送氣流文丘里管 固體顆粒加料器的選用 輸送氣流 螺旋加料器 平衡氣流輸送氣流板閥 切換閥壓縮空氣密相脈沖加料
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