Порозность и высота псевдоожиженного слоя

Порозность, или степень расширения, слоя можно вычислить по формуле

, (8.14)

где – объем взвешенного слоя;

– объем твердых частиц в слое.

Если объем слоя трудно определить экспериментально, то для расчета используют интерполяционную формулу

. (8.15)

Минимальную порозность слоя, соответствующую моменту образования взвешенного слоя, рассчитывают по формуле

, (8.16)

где – масса твердых частиц в слое, кг;

– высота слоя при минимальном псевдоожижении, м;

– площадь поперечного сечения слоя, м².

Порозность взвешенного слоя зависит от диаметра твердых частиц.

Высоту взвешенного слоя рассчитывают из зависимости

, (8.17)

где и – высота взвешенного и неподвижного слоев, м;

и – порозность взвешенного и неподвижного слоев.

Откуда

. (8.18)

Для частиц шарообразной формы приближенно

. (8.19)

Зависимость (8.18) в виде может быть также использована для определения порозности. Точный расчет довольно затруднителен (особенно в случае, когда слой перево­дится во взвешенное состояние восходящим газовым потоком), поэтому графическое определение (рисунок 8.4) степени расширения слоя по отношению для монодисперсных слоев представляется достаточно удобным.

Отложенное по оси абсцисс отношение рабочей скорости U, рассчитанной на полное сечение аппарата, к критической скорости начала образования взвешенного слоя () служит также общепризнанной характеристикой взвешенного слоя и носит название числа псевдоожижения K_w. Уже при K_w = 2 твердые частицы в слое интенсивно перемешиваются. Опти­мальные значения K_w для каждого процесса колеблются в широ­ких пределах.

Размеры частиц, мкм: 1 – 300; 2 – 250; 3 – 200; 4 – 150; 5 – 100; 6 – 50

Рисунок 8.4 – Зависимость от числа псевдоожижения