» » Движение газа и зерен внутри кипящего слоя
21.05.2015

Движение газа внутри кипящего слоя весьма сложно. Перемешивание проходящего через кипящий слои газа до 1000 раз интенсивнее, чем в неподвижном фильтрующем слое, в качестве первого приближения можно допустить, что все молекулы газа пребывают в кипящем слое в течение одинакового времени, определяемого как Hm/w, где w — скорость в свободном сечении аппарата.
Достаточных и исчерпывающих исследований о времени пребывания и характере движения твердых зерен в кипящем слое в литературе не опубликовано, хотя некоторые работы были проведены. Среднее время пребывания τm твердых зерен в кипящем слое может быть определено по формуле
Движение газа и зерен внутри кипящего слоя

где Q — вес кипящего слоя в ванне печи, кг;
q — загрузка сырья в печь, кг/час;
φ — доля мелких фракций, уносимых обжиговыми газами.
Время пребывания твердых зерен в кипящем слое может колебаться весьма значительно. При интенсивном перемешивании слоя одни зерна быстро проходят путь от загрузки к выгрузке, другие циркулируют в слое значительное время.
Степень перемешивания зерен и газа увеличивается пропорционально скорости потока газа и диаметру зерен. Перемешивание выражено тем сильнее, чем меньше отношение высоты слоя к его площади.
При интенсивном перемешивании зерен в кипящем слое более мелкие зерна проходят путь от места загрузки до выгрузки за более короткое время, чем среднее время пребывания, а более крупные циркулируют в кипящем слое дольше, чем среднее время пребывания.
Движение твердых частиц в кипящем слое имеет пульсирующий характер. С повышением скорости прохождения через слой газового потока пульсационные скорости резко возрастают до максимума при увеличении пористости кипящего слоя в 1,5—2 раза, а затем медленно падают при дальнейшем расширении слоя.
Скорость пульсации зерен примерно пропорциональна корню квадратному из их диаметра и является переменной величиной по высоте слоя, имея максимум в середине слоя. При диаметре зерен от 50 до 800 мк эта скорость колеблется от 10 до 80 см/сек.
Изучение характера пульсации при помощи осциллографа позволяет оценивать качество псевдоожижения.