Principiul creării unui pat fluidizat - container proces ardere în pat fluidizat

stare specială pat fluidizat sau ebulizat numit materialul sub formă de particule, caracterizat prin deplasarea particulelor solide în raport cu celălalt datorită energiei de gaz sau lichid trecut prin stratul de material. Mai mult decât atât, viteza în creștere a gazului trebuie să fie suficient de mare pentru a perturba și de imobilitate a crea mișcare turbulentă intensă care seamănă cu un lichid de fierbere. Atunci când acest lucru este posibil, în patul fluidizat pentru a arde solid, lichid și combustibil gazos sau furnizat ardere extern lichidului de răcire. Contact suprafață boabe ars de material și mediul de încălzire atinge în patul fluidizat o valoare maximă, în care coeficientul de transfer termic diferă niveluri foarte ridicate - aproximativ 209 W / m2s).

Creșterea suprafeței de contact contribuie la accelerarea transferului de masă și căldură, iar materialul sub formă de particule cu amestecare continuă asigură egalizare a temperaturii în pat, ceea ce permite procesul rapid și în volume de lucru mici. proces cu pat fluidizat este ușor de reglat și adaptabilă pentru automatizare. După cum se arată, patul fluidizat poate manipula materiale solide dimensiunea granulelor dintr-o fracțiune de milimetru până la 10 mm sub umiditate diferită deoarece umezeala care intră în patul se evaporă aproape instantaneu. materialul sub formă de particule este calcinat în cuptor în stratul formă psevdoozhizhiennogo, din care ( „condensat“) produsul final. Din stratul este îndepărtat la fel de mult din materialul finit ca materie primă furnizată de el. Prin urmare, performanța unităților de încălzire cu pat fluidizat în mod substanțial de cantitatea de căldură care poate fi recuperată în procesul de ardere sau lăsat în jos în pat pe unitatea de timp.

Alături de avantajele metodei de mare cu pat fluidizat are un număr de dezavantaje. Astfel, mișcarea intensă a particulelor din stratul și deplasarea reciprocă a acestora nu permite de a prezice poziția particulei la orice interval de timp. Aceasta înseamnă că o parte din particulele proaspete care intră în camera poate ieși din stratul mai degrabă decât este necesar, și supraîncălzit, care este inacceptabil pentru un număr de procese tehnologice. Un alt dezavantaj al metodei rezultă din condițiile de coliziuni reciproce ale particulelor și impactul acestora asupra pereților camerei, ceea ce duce la abraziune a acumulării de material și de praf și uzura prematură a mașinii.

Pentru a explica mecanismul de creare a fluidizării în pat fluidizat considera graficul în coordonate: debit - stratul de material de rezistență.

Fig. 2 - Stratul de rezistență al materialului în vrac pe viteza agentului de uscare

Regiunea de filtrare (porțiunea OA)

La trecerea fluxului de gaze arse de aer printr-un strat de material sub formă de particule, acesta din urmă oferind rezistență, dar atunci când o astfel de gaze arse forțează presiunea dinamică a debitului acestui curent pe materialul stratului este mai mică decât forța de gravitație a stratului, astfel încât fluxul de gaze arse pătrunde prin stratul de material sub formă de particule, fără a schimba starea, atunci gazele de ardere se filtrează printr-un pat, iar patul este în repaus.

Prin creșterea forței de presiune dinamică a creșterii ratei de curgere, vine un moment în care forțele de presiune dinamică a contrabalansa stratul de gravitate (punctul A). Strat capătă proprietăți noi și intră în suspensie. Particulele de material începe să se miște în afară, iar grosimea stratului crește.

Rata de curgere a gazelor arse, la care stratul devine într-o stare suspendată, numită critic început psevdodvizheniya viteză sau prima viteză critică. La acest debit rata de rezistenta stratului atinge valoarea sa maximă. Plot îmbunătăți viteza și creșterea stratului de rezistență (AR) este numit domeniul stratului de filtrare.

Regiunea fluidizant (porțiunea AB)

Odată cu creșterea în continuare a vitezei materialului stratului liber începe fierberea, particulele incep sa se efectueze deplasarea fără îndepărtarea particulelor din pat.

O creștere și mai mare a rezultatelor de viteză într-o intensificare de fierbere (punctul B). Este important să se aibă în vedere faptul că, în întreaga gamă de viteze, atunci când procesul se desfășoară în modul de fluidizare, debitul de gaz este suficientă pentru a detașa particulele una de alta, dar nu suficient pentru a le ține. în fluxul și să facă strat exterior. stare fMâfcarefi umflarea stratului va continua atâta timp cât viteza de evacuare a gazelor arse atinge a doua valoare critică a vitezei sau a vitezei particulelor Withania.

Stratul de rezistență în această regiune este constantă, datorită schimbării în contact a particulelor în pat și posibilitatea de mișcare cu creșterea grosimii stratului.

La atingerea vitezei Withania energia cinetică a fluxului de gaz este capabil să-și păstreze în ea particulele și le face în afara stratului, adică, apare starea ponderată în care particulele de material formează un sistem eterogen cu gaz - aerovzves. Materialul antrenat de curgere și este transportat în sistemul de curățare a gazelor de ardere și precipitarea materialului fin divizat. [6]