Глава 23.1 Длительность пребывания материала в слое

Для кипящего слоя характерен неустановившийся гидродина­мический режим с неравномерностью полей давлений и темпера­тур, циклическим возникновением и разрушением газовых пузы­рей, неодинаковой локальной порозностью и т. д. По данным [122], порозность в данной точке слоя не остается неизменной во времени, о чем свидетельствуют пульсации давления. Поэтому наблюдается хаотическое движение частиц в слое во всех направ­лениях. Для кипящего слоя характерно также перемешивание газа и материала, причем обе фазы перемешиваются в осевом (по направлению потока газа) и продольном (или поперечном) направ­лениях. Частицы при возвратно-поступательном движении за­хватывают газ и переносят его в глубину слоя, т. е. происходит осевое перемешивание газа.

Я- Беранек и Д. Сокол [5] проводили опыты, в которых в кипящий слой стеклянных шариков на расстоянии 63 см от ре­шетки вносили гелий и определяли его концентрацию по высоте слоя. На рис. V-13, а показана зависимость относительной кон­центрации гелия в слое С1С0 от расстояния до решетки. Из ри­сунка видно, что часть гелия переносится навстречу потоку газов. Распределение концентрации гелия в горизонтальном сечении показано на рис. V-13, б. Характер кривой близок к нормальному закону распределения и свидетельствует о размыве вещества в слое.

 По гидродинамике газовой фазы аппараты с кипящим слоем занимают промежуточное положение между аппаратами идеаль­ного вытеснения и идеального смешения. Частицы твердой фазы также перемешиваются в осевом и продольном направлениях, причем интенсивность и область перемешивания обусловлены гидродинамическим режимом кипения, конструкцией распредели­тельной решетки и камеры, размерами аппарата и т. д. Поэтому и по твердой фазе аппараты с кипящим слоем относятся к аппара­там промежуточного типа. Интенсивность продольного переме­шивания иногда характеризуют коэффициентом продольной диф­фузии D_np.