» » Явление псевдоожижения
21.05.2015

Псевдоожижением называется такое состояние слоя твердого зернистого материала, продуваемого восходящим потоком газа, при котором статическое давление слоя уравновешивается гидродинамическим давлением газового потока.
Кипящий слой образуется при таком режиме псевдоожижения, при котором часть газа проходит через слой в виде пузырей или ядер, обеспечивающих интенсивное перемешивание всего слоя.
При скорости восходящего потока газа ниже приведенного критического значения все зерна соприкасаются между собой, слой материала остается неподвижным, а его объем неизменным. В этих условиях слой сыпучего материала следует рассматривать как пористый фильтрующий слой. Такой аэродинамический режим характерен, например, для процессов, протекающих в шахтных печах, слоевых топках, при агломерации мелкозернистых материалов и фильтрации пульп.
При достижении определенной скорости газового потока твердые зерна выносятся из слоя. В этих условиях каждая увлеченная твердая частица окружена массой газа, скорость которого выше скорости свободного падения или витания зерна. Эта критическая скорость витания зависит в основном от удельного веса, диаметра и формы зерен, от вязкости газа и определяется при помощи эмпирических формул Стокса, Аллена, Ньютона.
Такой аэродинамический режим используется в технике при обработке мелкозернистых материалов во взвешенном состоянии: сжигании угля в виде пыли, обжиге и плавке во взвешенном состоянии, пневматическом транспорте и т. д.
Между упомянутыми крайними областями находится область, в которой поток газов обладает скоростью, меньшей предельной скорости витания зерен и вместе с тем способной передать им кинетическую энергию, вызывающую движение зерен в пределах слоя. Это движение систем твердого материала в слое сопровождается увеличением объема последнего, благодаря чему значительно уменьшается влияние силы трения, связывающей движение отдельных зерен в слое.
При таком перемешивании потоком газа слой твердых зерен материала ведет себя как жидкость: погруженные в него тяжелые предметы тонут, а легкие выплывают на поверхность, слой перетекает от верхнего уровня к нижнему, течет по трубам, т. е. перемещается под действием силы тяжести.
Метод воздействия, придающий зернистому материалу свойства жидкости, называется псевдоожижением, а образующийся слой с новыми свойствами называют кипящим или псевдоожиженным слоем.