山西郎凤娥,循环流化床物料的主要流动方式有哪几种?


作者/来源:山西郎凤娥http://langfenge.sxlantian.com 发表时间:2018-09-20 15:30:00

循环流化床物料的主要流动方式有哪几种?颗粒状态如何?

从狭义角度讲,物料达到临界流化点后流化的形成有五种,即散式流态化、鼓泡流态化、腾涌、湍流流态化和快速流态化。其中鼓泡流态化、腾涌、湍流流态化和快速流态化四种方式统称为聚式流态化。

从广义的角度讲,固定床和气力输送也可以归入流化状态的种类,因此广义上有七种,如下表1-1所示,

其速度范围和基本特征见表1-1。

速度范围

方式

基本特征

0≤V<Vmf

固定床

颗粒静止,气体从间隙中流过

Vmf≤V<Vmb

散式流态化

床层平稳,均匀地膨胀;上部有一个确定的界面;颗粒有一些小幅度的运动;颗粒聚集的倾向很小;存在很小的压力波动。

Vmb≤V<Vms

鼓泡流态化

布风板附近形成空穴,主要由于合并而长大,并升至床面。床面是确定的界面,周期性地有气泡破裂穿出;有一个较明显辐度的压力波动。

Vms≤V<Vk

腾涌

气泡充满床体截面的大部分;床面以某种有规律的频率上升、破裂;存在较大、有规则的压力波动。

Vk≤V<VC

湍流流态化

小气泡和颗粒群来回运动;上表面难以确定;压力仅有小幅度的波动。

VC≤V<Vt

快速流态化

床面难以直观确定;颗粒飞出床的上部并由床底或接近底部的新加入的颗粒所代替;集中在靠近壁面处的颗粒团向下运动,整床内的气体和分散的颗粒一起向上运动;在不变的给料速率下,由于V的增加使颗粒愈加稀薄。

Vt≤V

气力输送

流化风速上升到一定水平时,气体对颗粒的携带作用足以克服颗粒所受的重力,颗粒随气体流动而流动。但是,颗粒在空间的浓度又不足以引起明显的颗粒间相互作用和团聚。这种状态称为气力输送。颗粒尺寸越小,密谋越小、表面粗糙度越大,则相对的气力输送最小速度越低。

 

不是在任何情况下都能够观察到表中所列的各种形式。因为这些形式之间的过渡点不仅取决于气固系统的特性,也取决于其它条件。Vmf和Vmb只取决于气体和固体的性质,Vms取决于床直径和床的深度,Vt取决于颗粒进入床的速度。如果床的直径小到足以产生腾涌,Vk则与床的直径有关,在许多气固系统中,Vmf与Vmb基本相等,散式流态化通常是观察不到的。与引起相反,大多数液体流化床在正常操作条件下只能观察到散式流态形式。

于浅的或大直径的床层,或者是已经达到最大稳定气泡尺寸的系统,鼓泡方式有可能直接过渡到湍流方式而不会出现腾涌。


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