5. Расчет эквивалентного диаметра частиц слоя (dэ) и скорости свободного витания (ωсв)

Для нахожденияd_эчастиц слоя активированного угля провели следующую цепочку расчетов:

Ly_пс→ Ar→ d_э

1)Рассчитываемкритическое значение критерия Лященко (Ly_пс) по упрощенной формуле 3.5а (поз. 3, стр. 94), так как средой является воздух:

,

где ω_пс – скорость псевдоожижения;

ρ_возд – плотность воздуха при псевдоожижении;

μ_возд – динамический коэффициент вязкости при скорости псевдоожижения

2) Определяем критическое значение критерия Архимеда(Ar) по графику зависимости вида Ly=f(Ar) при порозности неподвижного слоя ε_о = 0,684 (рис. 3.8, поз.35 стр. 108) и Ly_пс=0,07

Ar =500

3) Рассчитываем эквивалентный диаметр частиц слоя по упрощенной формуле для Ar

(ф. 3.3 поз. 3 стр. 93), так как средой является воздух:

, откуда

м

4) Рассчитываемскорость свободного витания (ω_св), при которой разрушается взвешенный слой частиц и начинается массовый унос частиц потоком воздуха, по упрощенной формуле для Ly_св (ф. 3.4а, поз. 3, стр. 93), так как средой является воздух:

,

откуда

Плотность воздуха при свободном витании(ρ_возд) оцениваем при t_св, которую определяем графическим методом по зависимости видаε=f(t)путём экстраполяции на ε=1.

Рис.3. Зависимость ε взвешенного слоя от температуры потока воздуха.

Анализируя полученную зависимость, находим, чтосвободное витание должно происходить приt_св=80⁰С.

Применив формулу 1.13(поз.7, стр.15), находим вязкость воздуха при t_св.

= 21,170·10^-6Па·с

μ=21,170·10^-6Па·с

Плотность воздуха при t_свнаходим по зависимости видаρ=f(t), путём экстраполяции на t=80⁰С. (рис.4)ρ_возд= 1,015 кг/м³при температуре свободного витания.

Ly_св− критическое значение критерия Лященконаходим порис. 3.8 (стр. 108)

при  =1 и Ar=500;

Ly_св = 6

Рис.4. Зависимость плотности от температуры потока воздуха.

м/с

6. Статистическая обработка результатов Расчет систематических погрешностей

1.Насыпная плотность слоя частиц

ln_нас = lnm_част – lnV_сл

_нас

_нас

_нас = _нас_нас = 526,3  0,0268 = 14,113 кг/м³

_нас = 526,3 14,113 кг/м³.

2. Плотность частиц

ln_част = lnm_част – ln(V_ – V_ац)

_част

_част =

_част = _част_част = 1666,7 0,1505 = 250,83 кг/м³

_част = 1666,7 250,83 кг/м³.

Все последующие расчеты проводили при скорости псевдоожижения (ω_пс).

3.Абсолютное давление воздуха

p_абс = р_атм + р_отн,

ln (р_абс) = ln(р_атм + р_отн)

р_абс =

р_абс =

р_абс = р_абср_абс =1,05974 · 5,643·10^-4= 59,801 Па

р_абс = 1,05974·10⁵59,801 Па.

4. Плотность воздуха

_возд =

_возд =

_возд = _возд_возд = 1,21  0,002111 = 2,55·10^-3 кг/м³

_возд = 1,21 2,55·10^-3кг/м³.

5. Динамический коэффициент вязкости воздуха

,

 =

 =

 =  = 18,905  10^-6 0,0036 = 0,068  10^–6 Пас

 = (18,905  0,068)  10^–6 Па.

6. Фиктивная скорость воздуха

ω_о =

lnω_о = lnV − ln(0,785 d_вн²)

ω_о =

ω_о =

ω_о = ω_оω_о = 0,2482 = 1,553·10^-3

ω_о = 0,24821,553·10^-3м/с

7. Порозность неподвижного слоя

ln_о = ln(_част − _нас) – ln(_част)

_о = _о_о =0,358 0,684=0,244

_о = 0,6840,244

8. Порозность взвешенного слоя твердых частиц

 = =

lnε = ln(h – h_о + h_оε_о) – ln(h)

 =  = 0,0188 0,740 = 0,0139

 = 0,740 0,0139

9. Критерий Ly_пс

Ly_пс = Ly_псLy_пс = 0,07 0,177 = 0,0124

Ly_пс = 0,070,0124

10. Эквивалентный диаметр частиц угля

,

d_э = d_эd_э = 2,0810^-4 0,0865 = 1,8·10^-5м,

d_э = (20,8  1,8)10^-5м

11. Скорость свободного витания

ω_св = ω_свω_св=1,2630,0855= 0,108м/с

ω_св =1,2630,108м/с