Изучение гидродинамики слоя зернистого материала в режиме псевдоожижения (ГМП 4)

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Нефтехимия и химическая технология»

Отчет принял

Оценка(баллы)         Доцент каф. НХТ, к.т.н.

         Климкин М.А.

Отчет по лабораторной работе на тему:

«Изучение гидродинамики слоя зернистого материала в режиме псевдоожижения (ГМП 4)»

Выполнил: ст.гр. БТБ-20-02                 Гайнуллин А.А.

Уфа 2022

Цель работы:

а)        практическое        ознакомление        с        устройством        и        работой        установки        с псевдоожиженным слоем зернистого материала;

б) экспериментальное определение зависимости кривой псевдоожижения;

ΔРсл =

f (ω)

и построение

в)        определение        скорости        начала        псевдоожижения        экспериментальным        и

расчетным способами.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Если через слой зернистого материала, расположенного на газопроницаемой решетке, пропускать поток газа, то сопротивление слоя будет зависеть от скорости газа.

Различают фиктивную и истинную скорость газа. Фиктивной        называют среднюю скорость газа в поперечном сечении незаполненного аппарата, т.е.

ω = V[pic 1]

F

где V – объемный расход газа через аппарат;

F – площадь поперечного сечения аппарата.

(1.1)

Истинная скорость газа

ωист – это средняя скорость газа в промежутках между

частицами        псевдоожиженного        слоя.        Истинная        скорость

ωист

всегда        больше

фиктивной скорости. Определение истинной скорости затруднительно, поэтому в расчетах обычно используют фиктивную скорость газа.

Зависимость между гидравлическим сопротивлением псевдоожиженного слоя и фиктивной скоростью называют кривой псевдоожижения (рисунок 1.1). Характер кривой псевдоожижения легко установить экспериментально, измеряя перепад давления ∆P на участке псевдоожиженного слоя высотой H при различных значениях скорости газа.

При постепенном увеличении скорости газа от 0 до некоторого критического значения к ω наблюдается процесс фильтрования газа через слой неподвижных частиц зернистого материала. На кривой идеального псевдоожижения

монодисперсных частиц процессу фильтрования соответствует восходящая ветвь (рисунок 1.1, кривая 1). При фильтровании перепад давления на слое возрастает с увеличением скорости газа.

При скорости ωк

начинается псевдоожижение твёрдых частиц. Эту скорость

называют первой критической скоростью или скоростью начала псевдоожижения.

[pic 2]

Рисунок 1.1 – Кривые псевдоожижения

Процесс псевдоожижения осуществляют в интервале скоростей ωкр<ω<ωy (рисунок 1.1, участок АВ). В этом интервале скоростей перепад давления на слое остается постоянным. При скорости ωy (точка В) начинается унос частиц. Поэтому скорость ωy называют скоростью уноса, или второй критической скоростью. Скорости ωкр и ωy важно знать, так как они определяют диапазон рабочих скоростей аппаратов с псевдоожиженным слоем.