Cтраница 3
Исследование структуры фонтанирующего слоя и теплообмена его с погруженной поверхностью, Канд. [31]
Отличительной особенностью фонтанирующего слоя является направленное циркуляционное движение дисперсного материала. Интенсивность циркуляции твердой фазы в значительной мере определяет равномерность обработки материалов и интенсивность внешнего теплообмена в фонтанирующем слое. Как было показано в [1, 2], интенсивность циркуляции определяется углом конусности аппарата и скоростью газового потока. [32]
При работе фонтанирующего слоя с малым содержанием дисперсной фазы почти все кристаллы достигают конического днища аппарата, а затем скатываются по нему и попадают в восходящий поток. В зависимости от скорости, приобретенной частицей при движении по поверхности конуса, она может попасть в ту или иную точку в восходящем потоке. [33]
Область применения фонтанирующего слоя ограничена небольшим числом физических процессов, таких, как сушка зерна и бобовых. В этой области возможно применение частиц относительно крупнозернистых материалов для реакции с газом, однако ожидать многого от этого типа реакций не следует из-за плохого контактирования газа с твердым материалом. [34]
Основное преимущество фонтанирующего слоя при сушке, нагреве и охлаждении гранулированных твердых частиц и при очистке газа такое же, как и для кипящего слоя, а именно: хорошее перемешивание твердых частиц в соединении с эффективным контактированием газа и твердого материала. При нанесении покрытий ( напылений) и гранулировании регулярное циклическое движение твердых частиц позволяет успешно наносить слой на частицы, поскольку в кольце обеспечивается достаточно большое время пребывания для высушивания уже нанесенного слоя перед нанесением следующего слоя в ядре. В то же время истирание, вызываемое столкновениями между частицами в ядре, играет ключевую роль при сушке суспензий и растворов на инертных частицах, при дроблении, коксовании угля, пиролизе сланца и восстановлении железной руды. Особое место занимает применение фонтанирования для термического крекинга нефти, где требуется короткое время пребывания паров в слое. При этом используются крупные частицы теплоносителя, что дает возможность применять высокие скорости газа. [35]
Идея использования фонтанирующего слоя в качестве дробилки для измельчения твердого материала является логическим развитием метода сушки суспензий и растворов в слое инертных твердых частиц, описанного ранее в этой главе. Техника проведения этого процесса требует, чтобы слой содержал некоторое число инородных инертных частиц, служащих перемешивающей средой. Эти инертные частицы должны быть тверже и тяжелее, чем обрабатываемые частицы. Эти ограничения, однако, не относятся к обрабатываемым частицам, так как, если их доля в слое достаточно мала, то они не оказывают вредного влияния на фонтанирование слоя в целом. [36]
Применение аппаратов фонтанирующего слоя либо аппаратов кипящего слоя в сочетании с локализированными зонами фонтанирования позволяет вести процесс с достаточной интенсивностью, почти в два раза превышающей производительность сушилок кипящего слоя. [37]
Неоднородная структура фонтанирующего слоя и наличие в нем зон с различным механизмом теплообмена затрудняет выбор оптимальных вариантов размещения теплообменных элементов без нарушения структуры слоя. В цилиндроконическом аппарате небольших размеров теплообменной поверхностью может служить поверхность его корпуса. В промышленных аппаратах вертикальные поверхности следует размещать в ядре потока или на границе с периферийной зоной, поскольку в этом случае они будут работать с максимальной тепловой нагрузкой. [38]
В сушилке фонтанирующего слоя с тангенциальным подводом газа, обеспечивающим вихревое движение потока ( рис. III.20, а), разработанной Митевым и авторами, по сравнению с сушилками с нижним подводом газа достигается меньший пылеунос, поскольку практически отсутствуют кинетические выбросы. [39]
Полное сопротивление фонтанирующего слоя максимальной высоты эквивалентно примерно двум третям его веса ( или перепада давления при псевдоожижении); у более низких слоев оно меньше. Перепад давления, необходимый для создания фонтанирующего слоя, значительно выше, чем для его поддержания, из-за дополнительной энергии, расходуемой на движение газовой струи через плотный слой зернистого материала. По этой же причине скорость газа, ниже которой фонтан разрушается ( она называется скоростью начала фонтанирования), несколько ниже той, при которой неподвижный слой переходит в фонтанирующий. [40]
![]() |
Вакуум-сушильный шкаф. 1-камера. 2-полые плиты.| Гребковая вакуум-сушилка. 1-корпус. 2-рубашка. 3-вал с гребками. 4 - трубы-скалки. [41] |
Сушилки с фонтанирующим слоем - цилиндро-коничес-кие, а также вытянутые ( в виде желоба) аппараты. В этих сушилках создается режим фонтана, в ядре к-рого частицы материала движутся вверх в режиме пневмотранспорта, а на периферии медленно сползают вниз. [42]
Конические с фонтанирующим слоем. [43]
![]() |
Направления движения дисперсного материала и взвешивающего агента в аппаратах с фонтанирующим слоем.| Аппарат с фонтанирующим слоем кольцевой формы. [44] |
Аппараты с фонтанирующим слоем используются преимущественно для термообработки крупнодисперсных материалов со значительным кинетическим сопротивлением проходящему внутри частиц процессу, при этом цикличность появления частиц в нижней высокотемпературной зоне не приводит к нежелательному перегреву материала ввиду относительно краткого времени пребывания частиц в высокотемпературной зоне центрального фонтана. [45]