ДВИЖЕНИЕ ГАЗОВ В СЛОЕ ЗЕРНИСТОГО И КУСКОВОГО МАТЕРИАЛА ИЛИ ТОПЛИВА - 1

Если скорость потока газа в кипящем слое постепенно увеличивать, то сопротивление слоя сначала несколько снижается, а затем становится постоянным. При этом режиме увеличение скорости газа приводит к росту скорости движения частиц. За счет этого возрастает толщина слоя и соответственно величина проходного сечения для газа. Последним и объясняется постоянство сопротивления слоя.

Разновидностью кипящего слоя является фонтанирующий слой (рис. 2-2, в). Он получается в конических и коническо-цилиндрических аппаратах с достаточно большим углом в вершине конуса. Здесь газ сосредоточенной струей подается лишь в центральную часть корпуса. Скорость струи высокая, и она увлекает с собой снизу вверх твердые частицы, которые фонтаном поднимаются в расширенную часть аппарата. В результате расширения струи ее скорость снижается, частицы отбрасываются к периферии. В периферийной зоне скорость потока газа мала. Поэтому здесь твердые частицы опускаются вниз и в нижней узкой части аппарата вновь попадают в центральный фонтан.

При достижении второго критического значения скорости w''кр сила аэродинамического давления становится больше силы веса (P>G) и частицы начинают выноситься потоком газа — кипящий слой переходит во взвешенный слой (рис. 2 2, г).

Значение критических скоростей псевдожижения определяется по экспериментальным формулам:

здесь Аr —критерий Архимеда, определяемый по формуле

Циклонное движение

В циклонах, имеющих цилиндрическую форму, газам, несущим взвесь измельченного материала или топлива, придается вращательное движение с целью использования центробежного эффекта для сепарации частиц, а также для интенсификации тепло-и массообмена между горячими газами и взвесью (рис. 2-2, д). Вращение потока достигается тангенциальным вводом газов с большой начальной скоростью. Циклоны применяются в качестве аппаратов для обеспыливания; кроме того, в настоящее время циклонные топки и предтопки применяются для сжигания измельченного твердого топлива под крупными котельными агрегатами. Высокая интенсивность тепло-и массообмена делает применение циклонного принципа перспективным не только в энергетике, но и в технологических агрегатах, особенно предназначенных для плавки металлов и обжига материалов.