第五章顆粒的沉降與流態(tài)化

1、第五章第五章 顆粒的沉降與流態(tài)化顆粒的沉降與流態(tài)化第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 顆粒的沉降運(yùn)動(dòng)顆粒的沉降運(yùn)動(dòng)第三節(jié)第三節(jié) 沉降分離設(shè)備沉降分離設(shè)備第四節(jié)第四節(jié) 固體流態(tài)化技術(shù)固體流態(tài)化技術(shù)第五節(jié)第五節(jié) 氣力輸送氣力輸送第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述本章考察流固兩相物系中本章考察流固兩相物系中固體顆粒與流體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)固體顆粒與流體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)流體相對(duì)顆粒的流動(dòng)流體繞過顆粒的流動(dòng)顆粒在流體中的流動(dòng)流體通過顆粒床層的流動(dòng)過濾重力沉降離心沉降機(jī)械分離固體顆粒與流體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用有： （1）兩相物系的沉降分離 重力沉降、離心沉降 （2）流固相之間進(jìn)行的物理-化學(xué)過程 固體物料的干

2、燥、粉狀礦物的焙燒、催化反應(yīng)（3）固體顆粒的流動(dòng)運(yùn)輸 流固兩相物系內(nèi)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律是上述各過程設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)本章重點(diǎn)：顆粒沉降速度與沉降設(shè)備計(jì)算本章難點(diǎn)：流化床的主要特性第二節(jié)第二節(jié) 顆粒的沉降運(yùn)動(dòng)顆粒的沉降運(yùn)動(dòng) 流體對(duì)固體顆粒的繞流流體對(duì)固體顆粒的繞流 靜止流體中顆粒的自由沉降靜止流體中顆粒的自由沉降 沉降速度的討論與應(yīng)用沉降速度的討論與應(yīng)用 單顆粒（或充分分散、互不干擾的顆粒群）在流體中自由沉降時(shí)所受合力為： 合力為零時(shí)，加速度為零，顆粒與流體之間將保持一個(gè)穩(wěn)定的相對(duì)速度。gbDFFF重力曳力（阻力） 浮力FD Fg Fb gbD0duFmamFFFdt一一. 流體對(duì)固體顆粒的繞流流體對(duì)固

3、體顆粒的繞流 曳力曳力 FD：流體對(duì)顆粒的作用力 顆粒與流體無相對(duì)運(yùn)動(dòng)則無曳力存在，而浮力始終存在；當(dāng)流體對(duì)固體顆粒作繞流運(yùn)動(dòng)時(shí)，顆粒就受到流體的曳力。 總曳力與流體的密度、粘度、流動(dòng)速度有關(guān)，同時(shí)受顆粒形狀的影響，問題較為復(fù)雜。至今，只有幾何形狀簡(jiǎn)單的少數(shù)例子獲得曳力的理論計(jì)算式，例如粘性流體對(duì)圓球的低速繞流（爬流 Re 大顆粒操作范圍 流化床操作范圍上限流化床操作范圍上限tmf91.6uu小顆粒tmf8.16uu大顆粒2、帶出速度、帶出速度固定床 流化床 帶出開始 C B A 起始流化速度 D（帶出速度 ）表觀速度 logPlog u五、流化質(zhì)量五、流化質(zhì)量流化質(zhì)量反映了流化床內(nèi)流化分布及

4、流固兩相接觸均勻程度，內(nèi)生不穩(wěn)定性是導(dǎo)致流化質(zhì)量不高的根源。（空穴導(dǎo)致阻力減小空穴增大導(dǎo)致內(nèi)生不穩(wěn)定性） 空穴溝流死床氣體氣體氣體多孔板風(fēng)帽管式1、增加分布板阻力、增加分布板阻力2、采用內(nèi)部構(gòu)件、采用內(nèi)部構(gòu)件 3、采用小直徑、寬分布的顆粒、采用小直徑、寬分布的顆粒 分布板 床PPP 對(duì)響分布板床床，影不大。PPPP提高流化利用率的措施 4、采用細(xì)顆粒、高氣速流化床、采用細(xì)顆粒、高氣速流化床 第五節(jié)第五節(jié) 氣力輸送（自學(xué)）氣力輸送（自學(xué)） 稀相輸送高速低壓（或減壓吸引）密相輸送高壓氣體、壓送pp (1) 堆積密度（真密度） MRG固氣比單位質(zhì)量氣體所輸送的固體量利用氣體在管內(nèi)的流動(dòng)來輸送粉狀顆粒固體的方法。風(fēng)機(jī)料倉進(jìn)料段顆粒加速段膨脹段密相稀相彎管加速區(qū)高磨損區(qū)氣固分離氣源顆粒進(jìn)料與加速段穩(wěn)定輸送段氣固分離