ПАХТ ЛАБА. гмп4. Изучение гидродинамических и теплообменных характеристик псевдоожиженного слоя зернистого материала
![]()
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра: нефтехимии и химической технологии Лабораторная работа 4 на тему: ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И ТЕПЛООБМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА Выполнила: студентка 2 курса Группы БТС 21-01 Кащеева Алёна Владимировна Проверил: Климкин М.А. г. Уфа Целями работы являются: а) практическое ознакомление с устройством и работой установки с псевдоожиженным слоем зернистого материала; б) экспериментальное определение зависимости ∆Pсл = f(ω) и построение кривой псевдоожижения; в) определение скорости начала псевдоожижения экспериментальным и расчетным способами. Теоретическая часть: Особенности гидродинамики псевдоожиженного слоя (для случая псевдоожижения газом) 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 = ![]() где V – объемный расход газа через аппарат; F – площадь поперечного сечения аппарата. Истинная скорость газа ωист – это средняя скорость газа в промежутках между частицами псевдоожиженного слоя. Истинная скорость ωист всегда больше фиктивной скорости ω. Определение истинной скорости затруднительно, поэтому в расчетах обычно используют фиктивную скорость газа ω. 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 твердых частиц. Эту скорость называют первой критической скоростью, или скоростью начала псевдоожижения. ![]() Рисунок 1.1 – Кривые псевдоожижения Порозность слоя зернистого материала Рыхлость (плотность) упаковки частиц слоя зернистого материала характеризует порозность (пористость). Порозность слоя твердых частиц ε есть объемная доля пустот в слое ε = |
№ | Перепад давления на измерительной диафрагме ∆P, Па | Толщина слоя, см | Объемный расход воздуха V, м³/ч | Фиктивная скорость газа ώ, м/с | Перепад давления на участке слоя, ∆Pсл., Па | ||||||
| В прямом ходе | В обратном ходе | В прямом ходе | В обратном ходе | В прямом ходе | В Обратном ходе | В прямом ходе | В обратном ходе | В прямом ходе | В обратном ходе | |
1 | 34 | 35 | 8,4 | 8,4 | 16,33 | 16,57 | 0,257 | 0,261 | 1263,8 | 1263,8 | |
2 | 42 | 46 | 8,4 | 8,4 | 18,15 | 18,99 | 0,285 | 0,299 | 1263,8 | 1263,8 | |
3 | 61 | 67 | 8,4 | 8,4 | 21,87 | 22,92 | 0,344 | 0,360 | 1263,8 | 1263,8 | |
4 | 90 | 97 | 8,4 | 8,4 | 26,56 | 27,58 | 0,418 | 0,434 | 1263,8 | 1263,8 | |
5 | 129 | 138 | 8,4 | 8,4 | 31,80 | 32,89 | 0,500 | 0,517 | 1263,8 | 1263,8 | |
6 | 177 | 191 | 8,4 | 8,4 | 37,25 | 38,70 | 0,586 | 0,609 | 1263,8 | 1263,8 | |
7 | 236 | 263 | 8,4 | 9,5 | 43,01 | 45,41 | 0,676 | 0,714 | 1263,8 | 1429,4 | |
8 | 342 | 372 | 13 | 12 | 51,78 | 54,00 | 0,814 | 0,849 | 1955,9 | 1805,5 | |
9 | 463 | 498 | 16 | 13 | 60,25 | 62,48 | 0,948 | 0,983 | 2407,3 | 1955,9 | |
10 | 596 | 626 | 17 | 15,5 | 68,36 | 70,06 | 1,075 | 1,102 | 2557,8 | 2332,1 | |
11 | 745 | 785 | 18,5 | 17 | 76,43 | 78,45 | 1,202 | 1,234 | 2783,5 | 2557,8 | |
12 | 835 | 957 | 20 | 18,5 | 80,91 | 86,62 | 1,272 | 1,362 | 3009,2 | 2783,5 | |
13 | 1115 | 1140 | 23,5 | 23 | 93,49 | 94,54 | 1,470 | 1,487 | 3535,8 | 3460,5 | |
14 | 1310 | 1310 | 27 | 27 | 101,34 | 101,34 | 1,594 | 1,594 | 4062,4 | 4062,4 |
Обработка экспериментальных данных: