Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Лалее с помощью рнс. П1-1 по кривой для шаргюбрааной частицы находят величину критерия Аг, после чего вычислял>т Оы 0 1/ ТУ Агяз, ( - ) Ш-26 (р.— 0.) рх где а — коэффициент, учитывающей форму частицы. $ ' начеиня Иь определенные по опытным данным, приведены в табл. Ш-2 (П(-24) Аналитический расчет (второй вариант) 4.
Аналитический расчет скорости осаждения одиночной шарообразной частпцы под вляяннем силы тяжести можно осуществить с помощью иитерполн. цнонной формулы Телеса [Ш-3)> Кват Аг (П1-22) 18+ 0,61 )/ Аг Эта формула применима для всех режимов обтекания твердой одиночной шарообразной частицы (вплоть да кризиса обтекания). б. Практически часто приходится рассчитывать скорость осаждения мелких одиночных шарообразных частиц в воздухе при температуре 20'С и атмосфер-, ном давлении. /(ля облегчения таких расчетов на рис. П1-3 приводится нома- грамма, составленная для этих условий. Подробнее о других методах расчета см.[Ш-2).
ие гндродниАыикА зернистых ИАтериллов Гэблиио ЫГ-Г Зиачэиия иоаффцциецта Ч, али частиц раэличяоа формы Форма частиц Ат шэрообрээиээ оируглсиээя углоээта» прололгоээтээ олэстиэчэтээ Рсуси = х Рт 1 — х Рш таблица ИР 2 Зяачеиия яоэффициеята Рэ ллэ частяц раэлячяоп формы Форма частиц шэрообрээиэя угловатая оКругленная глэстиичэтэя ирояолгоээтээ 2,09 2,92 3,34 3,68 1,495 1,64 1,7 1,96 1,865 2,03 2,18 2,5 Агц(.Уц — — Пеэ (П!-ЗО) Нт (Рт — Рс) Рсу Агц рс (П!-31) стесненное ослждение твердых частиц Агнии АгФ (П1 32) 8. Скорость стесненного осаждения твердых частиц (т.
е. осаждения прн большой концентрации этих частиц) всегда меньше скорости свободиогп осаждения. 9. Расчет скорости стесненного осаждения шарообразных твердых частиц относительно стенок аппарата (т. е. относительно неподвижной системы координат) можно осуществить по следующим формулам (0-2, П1-4). Прн е>0,7: 3 2 атос рс ( уц— Р (Р— Рс)2 (П1-ЗЗ) илн ьу» = Су Ф тиос.от= сэосс . РЗ э — 1,З20-е! (Ш-27) (1П-34) Прн е~(0,7: 0,123зэ т"сс. от= Шос 1 — е (1П-2о8) Здесь гочс.
ст — скорость стеснентюго осаждения частиц относнтелыю стенок аппарата, м/сок; ш с — скорость свободного осаткденпя наименьших частиц,м/сек; с= ум/('и'ш+(гт) — объемная доля жидкости в суспензия (порозность); рц— объем жидкости в суспензии, мэ; Рт — объем твердых частиц в суспензия, мэ. 15 000 20 ООО 40 000 100 000 200 000 400 ООО 13 130 260 580 2600 5000 1 1 1 1 1 1 0,805 0,8 0,79 0,755 0,753 0,74 1,21 1,34 1,44 1,61 1,76 0,68 0,678 0,672 0,65 0,647 0,635 0,61 0,595 0,564 0,562 0,56 0,45 0,441 0,433 0,42 0,408 0,392 осаждение под влиянншн центронежиои силы !О.
Для суспензии величина я может быть определена по формуле: хрсуся в=1— Рт (П1-29] где х — массовая поля твердой фазы в суспензин, кг твердой фазы/нгсугпензии; Р, — плотность твеРдых частиц, кг/м', Рстсэ — плотность сУспеизин, Яг/мэ. Плотность суспензни можно рассчитать по формуле; где рш — плотность чистой (осветленной) жидкости, кг/м'. Осаждение цод влиянием центробежной силы !!. Если на твердую частицу, плотность которой больше плотности среды, действует центробежная сила, то частица будет осаждаться †двигать а направлении действия центробежной силы (радиально).
Скорость осаждения под действием центробежной силц определяется графааналнтнчески и аналитически тяк же, как и при осаждении под действием силы тнжести, но с заменой в формулах ускорения силы тяжести л на ускорение поля центробежных снл / и гравитационных критериев Аг н Еу на центробежные критервн Агц и 1.уц.. Связь между критериями подобия при осаждении под действием центробежной силы: Здесь Агц — центробежный критерий Архимеде'. Еуц — центробежный критерий Лященко: В зги выражения входят: /=штг — ускорение полн центробежных сил, м/сент; ю — угловая скорость вращения, рад/сек; г — расстояние от осп вращения до центра тяжести частицы, м; Ф=юэг/н — фактор разделения, представляюншй собой отношение ускорения центробежной силы к ускорению силы тяжестк; цъс — скорость осаждения шарообразной часпшы под действием центробежной силы, м/сен; с(, — диаметр шарообразной частицы, м; Р, — динамический коэффициент вязкости среды, и ° сен/м'; р„— плотность частяцы..
«г/мэ; р,— плотность среды, кг/мэ. )го )гт го = о Агц Ке = — = 0,056 Агц 18 (Ш-39) (111-35) или в развернутом виде: г!т (Рт Рс)/ г тг 18р, (Ш 36) Рсл = (! — гц) Рт+ гор« (Ш-40) Рт Рсл га = Рт Рс (Ш-41) (Ш-37) г =1 —— Рцлс ц— Рт (!11-42) (! П-38) Сопротивление слоя иеподанжиып плОтнып слОЙ Порозиость слоя г!!.
ГИДРОДИНАМНКА ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ !2. Расчетные формулы для асаждеиия в цеитрабежиам поле. а) Пря Агц(3,6, или 1.уц<0,0022, или !О-з<Ке<0,2 б) При 36<Агц(!00, иля 00022(Еуц(064, или 02<Ке<4 справедливы зависимаств (10-13) — (П1-15). в) При !00<Агц<84 ° !Оз, или 064<1,уц<1,5 ° 1Оэ, или 4<Ке(500 справедливы зависимости (Ш-!6) — (1П-Ш). г) При Агц>84 1Оэ, илв Еуц>1,5 ° !Ог, или Ке>500 справедливы зависимасти (!П-!9) — (1П-2!). !3. Опрегелеиие юц«по величиве Агц или «)т по величиие Еуц — см. стр, 428. При этом формулы (П1-7) и (!П-9) принимают следующий вид: !.Уцрс (Рт Рс) 7 !"цц = Р', э г Агар« (Рт Рс) Рц/ В отличие от осажлеиия твердых частиц в гравитациоииом поле скорость осаждеяия а поле цеитрабежиых сил является величавой перемеииак, так как с перемсщеиием частицы по радиусу меняется и центробежное ускареиие.
Течение газа, пара нлн жидкости через слой зернистого материала !4. При течеиии потока газа, пара или жалкости снизу вверх через слой свободно насыпанного материала каблюдаются следующие явления. а) При малых скоростях патака частицы слоя иеподвижяы — происходит как бы фильтрация газа (жидкости) через слой, который остается сплошным вплоть до иекоторой критической скорости потока юцр. Такой сплошной слой может Сыть или иеподвижпым, вли компактна перемещающимся. С) При скорости большей чем ицр твердые частицы становятся подвшкиыми и иачииают перемещаться. Слой приобретает текучесть — наступает состоюше псевдоожижеиия.
Это састояиие может существовать при значениях скорости потока ат юцр до ют (ю„ — минимальная скорость, при которой качи иается укос твердых частиц яз аппарата). !5. Порозиость зависит от способа загрузки материала, шероховатости и формы частиц, отиошеивя диаметра частиц к диаметру слоя и фракциоииого состава частиц. Порозяость полидисперсиых слоев меньше, чем слоев из одинаковых зерен. Наимеиьшую порозиость при беспарядочиой засыпке дают шары.
Около стенок аппарата порозиосгь обычно больше. Наиболее точно величина оарозиости может быть определеиа ие аиалитически, а из опыта. течение гдзд, плрд нлн жидкости че~ез слои зернистога мдтеридлл Порозиость свобадиа иасыпаииого иепадввжиога скоя твердых частиц числеиио равна свободиаму объему и мажет быть определена из выражеиия: где )«ц — объем иасыпаииага слоя, мз; )«т — объем, заиимаемый талька твердыми частицами, лзэ.
18. Если через слой фильтруется жидкость то плотность слав; гпе Р«л — сРеднЯЯ плотность слоЯ, состашцега из жидкости и твеРдых частиц, кг/мл; р, — плотность твердых частип„кг/мэ; р, — плотность жидкости (среды), кг/лй. 17. Порозиость при фильтрацяи жидкости: 18. Если через слой фильтруется газ или пар, то рт р>р«и плотность рцл иожио приравиять к насыпном плотности Р „„ т.
е. к средией плотиости всего слоя иеподвижиых твердых частиц а газовой среде. Тогда для газовой среды: Обычна прииемают порозаость свободно иасыпаииаго слоя твердых шарообразиык частиц одииакавого диаметра а пределах 0,38 — 0,42 (в средиеэ! 0,4)'. В условиях реальиой укладки частиц гц мозкет колебаться в пределах 0,35 — 0,45 и больше (1!1-9).
19. Существует иесколька расчетных формул для определения гидраэгп!«!еского сопротивлеиия неподвижного слоя. Ниже приводятся яаиболее распрастраиеяиые формулы Акапяиа и Касаткииа (0-1, 0-2, П1-?, П1-8) и Лева [0-5, П1-6) Следует иметь в виду, чта для слоев с широким фракциэииыэ! составом частиц яельэя ожидать Созывай точности расчетных значений гидравлического сапративлеиия (П1-5]. л«А Формула Акопяиа и Касаткяиа: //э юФРс (1 го) и АР.= )'зц ' «р цР «) 2 аер д где Ьр — перепад давления в слое.
и/ля; А„р — коэффицяеят сопротивлеиия слоя; Иц — высота слоя, м", «)л«р — средний диаметр частицы (вериг), м (для частвц неправильной формы блцр прииимается по средиему сиговому составу; системы сит приведены в табл. П!-3); юэ — фиктивиая скорость (скорость филь !рации) газа или жидкости, отнесенная к свободиому сечеияю аппарата, м/сек; Р; — плотиосп среды, кг/мэ; сэ — порозиость слоя; !р — коэффипиеит формы, за висящий ат размеров и формы частиц (О-!). этот коэффициеят показывает, во сколько раз площадь смочеииой поверхиаств слоя, состоящего из дгииых частиц, больше площади смочеииой поверхности слоя, состоящего из шарообраэиых частиц (может быть иайдев только опытным путем).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
