7. Определие порозности псевдоожиженного слоя при рабочей скорости

Определие критерия Рейнольдса при рабочей скорости:

Где ε_п.с. – порозность псевдоожиженного слоя;

Re_раб – число Рейнольдса при рабочей скорости;

Ar – число Архимеда.

Re_раб =

Где Re_раб – рабочее значение Рейнольдса;

W_раб – рабочая скорость, м/с;

d_экв – эквивалентный диаметр,средний диаметр, м;

ρ – плотность среды, кг/м³;

μ – вязкость среды, Па*с.

Порозность:

Порозность при рабочей скорости больше порозности при 1 критической скорости, при которой частички только начинаю отрываться от неподвижного слоя. Это связано тем что частички имеют большую кинетическую энергию и сильнее отталкиваются друг от друга из за этого образуются большего размера порозни.

8. Определение действительной скорости воздуха в свободном сечении слоя

Где W_д – действительная скорость, м/с;

W_раб – рабочая скорость, м/с;

ε_п.с. – порозность псевдоожиженного слоя.

9. Определение диаметра аппарата

Найдем секундный расход воздуха:

V_c = 5200/3600=1,444м³/с;

Площадь сечения аппарата находят по:

S = Vc /wраб=5200/(0,6730*3600)=2,1463 м2

Где S – площадь сечения аппарата, м²;

V_c – секундный расход, м³;

W_раб – рабочая скорость, м/с.

Диаметр аппарата рассчитывают по:

Где D – диаметр аппарата, м;

S – площадь сечения аппарата, м².:

Выбираем ближайшее значение стандартного диаметра D_cтанд.=1700 мм=1,7м (Гост 9617-76)

10. Рассчитаем рабочую скорость, исходя из нового значения диаметра аппарата

Рассчитанная рабочая скорость из стандартного диаметра аппарата входит в область псевдоожижения.

11. Масса силикагеля, необходимая для обеспечения заданных параметров рассчитывается по:

M=G*τ0

,

Где М – масса силикагеля, кг;

G – производительность, кг/ч;

τ₀ – среднее время пребывания частиц, мин.

Масса силикагеля равна М=5200*60*84/3600=7280 кг.

12. Объем неподвижного слоя силикагеля рассчитывают по:

V=M/ρнас

Где V – объём неподвижного слоя, м³;

М – масса силикагеля, кг;

ρ_нас – насыпная плотность силикагеля, кг/м³.

13. Объем неподвижного слоя для всех случаев равен:

V=7280/650=11,2 м³.

14. Высоту неподвижного слоя находят по

,

Где Н₀ – высота неподвижного слоя, м;

V – объём неподвижного слоя, м³;

S – площадь сечения аппарата, м².

15. Расчет порозности псевдоожиженного слоя с учетом новой рабочей скорости

Где ε_п.с. – порозность псевдоожиженного слоя;

Re_раб – число Рейнольдса при рабочей скорости;

Ar – число Архимеда.

Определие критерия Рейнольдса при новой рабочей скорости:

Re_раб =

Где Re_раб – рабочее значение Рейнольдса;

W_раб – рабочая скорость, м/с;

d_экв – эквивалентный диаметр,средний диаметр, м;

ρ – плотность среды, кг/м³;

μ – вязкость среды, Па*с.

16. Определим высоту псевдоожиженного слоя

Н_пс = Н₀

Где Н_пс – высота псевдоожиженного слоя, м;

ε₀ – порозность неподвижного слоя;

ε_п.с. – порозность псевдоожиженного слоя;

Н₀ – высота неподвижного слоя, м.

Критическая высота сепарационного пространства, h_к, зависит от скорости газа w и диаметра аппарата D и определяется по графику [3, с. 406]. При w_р = 0,6367 м/с и D = 1,7 м отношение h_к/D равно 2,6, тогда искомая критическая высота сепарационного пространства будет равной:

h_k=2.6*1.7=4,42 м