Глава 13. Исследование межфазного теплообмена в орошаемом кипящем слое дисперсного материала

В ряде работ [1—4] исследовался процесс теплообмена ме­жду газом и твердыми частицами кипящего слоя. Для опре­деления коэффициента теплоотдачи составлены критериаль­ные уравнения. Большинство этих уравнений может быть приведено к виду [6]

(1) 

 

 

В работе [5] исследован процесс теплообмена при сушке силикагеля. Получено уравнение, сходное с уравнением (1). Влияние массообмена на теплообмен не обнаружено. На от­сутствие интенсификации теплообмена при сушке дисперсного материала в кипящем слое указано в работе [7]. Автор обосно­вывает свою точку зрения тем, что диаметр частиц мал и нет турбулизирующего эффекта на поверхности частиц за счет испарения.

Процесс теплообмена между газом и частицами в кипя­щем слое, орошаемом жидкостью, протекает при несколько иных условиях, причем в литературе известна лишь одна ра­бота [10], описывающая количественные закономерности в по­добных аппаратах.

Нами проводились исследования теплообмена при подаче жидкости на поверхность псевдоожиженного дисперсного ма­териала. Экспериментальная установка описывается в рабо­те [9]. Рабочая камера надежно теплоизолирована. Стальная газораспределительная решетка живым сечением 6% покры­та несколькими слоями светлой хлопчатобумажной ткани. Вследствие этого значительно уменьшается теплоотдача от решетки к материалу. Высота установки форсунки над непо­движным слоем не менялась и составляла 100 мм.

Предварительно проводились опыты по исследованию теп­лообмена между частицами материала и ожижающим аген­том. Коэффициент   теплоотдачи   определялся   при   нестационарном процессе нагрева по методике, изложенной в рабо­те (4]. Используя методику обработки экспериментальных данных, предложенную Я- Циборовским и Я- Рошаком, и пре­небрегая потерями тепла в окружающую среду, выражение для определения а можно записать следующим образом: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Опыты по исследованию теплообмена при орошении кипя­щего слоя жидкостью проведены при тех же условиях, что и предыдущие. Исследования проводились на трех фракциях речного песка с эквивалентным диаметром 0,42, 0,61, 1,12 мм при двух' высотах плотного слоя 32,6 и 65,3мм. Для каждой фракции материала и высоты плотного слоя проведены опыты для трех скоростей газа и температур его в интервале 100— 190 °С. Расход воздуха на распыл составлял 5—8%. и влиянием его на процессы переноса в кипящем слое пренебрега­ли. Для исследованного интервала скоростей вынос неиспа-ренных частиц воды из камеры отсутствовал. Коэффициент теплоотдачи вычислялся по уравению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---