Fluiizáció Fluiizáció fenmenlógikus leírása Pszeuó cseppflyós réteg Szemcsés halmaz Ágymagasság Flui ágy h 1 h h h D ázelsztó V& D ÁZ π A (töltettartó) v A Álló ágy Hmgén Inhmgén Flui ágy A gázsebességet növeljük h is növekeik Hmgén, pneum. Száll. h ágy Δp ÁY Álló ágy v : a fluiizáció kezeti gázsebessége Δp ÁY állanó Plató Flui ágy v lebegés a fluiizáció vége, a pneumatikus szállítás kezete Pneumatikus szállítás A fluiizáció áramlástani leírása: Att egy álló szemcsés halmaz, felfelé áramló gáz D π A Rétegsúly V & ÁZ h : a nyugvó (mzulatlan) ágy magassága A: (üres) áramlási keresztmetszet V& v ÁZ A : az ágy nymásvesztesége m SZEMCSÉS HALMAZ. g Az álló ágy leírása Ergun szerint: lg Álló ágy Ismétlés! Renezetlen halmazkn történő fluium ( gáz ) átáramlásának leírására lamináris esetre: ismerjük az összefüggést! Renezetlen halmazkn történő fluium ( gáz ) átáramlásának leírása; Kzeny-Karman szerint: lg [m/s] v ÁZ k Δp m RÉTE ) S η l s ÁZ RÉTE 1
Az Ergun összefüggés lamináris és turbulens áramlási esetben is használható! Δp 150 ) η )..h v + 1, 75. ρ. h v a prhalmaz przitása szemcseméret Δp 150 ) η ) Egy att kísérletben lehet állanó? Az Ergun egyenlet:..h v + 1, 75. ρ. h v ρ ÁZ η ÁZ Δp A.v + B.v Δp A.v 1 + B.v A fluiizáció leírásáhz ismernünk kell: Lamináris jelleg Turbulens jelleg Δp ÁY állanó Turbulens Lamináris Δp ÁY [m/s] v lebegés v ÜZEMI Egyik legfntsabb kérés a fluiizáció kezeti sebességének meghatárzása.? Rétegsúly [m/s] A fluiizáció kezetén: Δp ÁZ D π A V & ÁZ fluiizáció kezeti sebessége Kísérletekkel: lás; Praktikum! [m/s] D π A gázelsztó TÖLTET F ÁZ
TÖLTET A gázelsztóra eső rétegnymás: Δp (1-). g. Δρ A flui réteg nymásesése TÖLTET h. A.(1-).g.(ρ SZ - ρ ) F ÁZ F ÁZ A.Δp A fluiizáció kezetén: TÖLTET F ÁZ h. A.(1-).g.(ρ SZ - ρ ) A.Δp [m/s] Δp (1-). g. (ρ SZ - ρ ) Δρ A flui ágy nymásvesztesége számítható! v a fluiizáció kezeti sebessége? Δp (1-). g. Δρ A.v + B.v A fluiizáció kezetén: h h és v v Δp ÁY [m/s] ( ) ) h η ) h ρ 1 gδρ 150 v + 1, 75 h Δp (1-). g. Δρ A.v + B.v v A fluiizáció kezete Egyszerűsítés után: ρ. η ρ 150 ) ) Re0 + Re Az egyenletből számítható: 0 150 ) ) Re0 + Re Ha: 0,, az összefüggés: 0 SZEMCSE > >Re 0 > v 0 Re 100 + 5, Az egyenlet közelítő meglásával a ( már megismert) lebegési-ülepeési és a fluiizáció sebesség összefüggése egyszerre egy iagramban ábrázlható: A fluiizáció kezetéhez tartzó Re szám > v A fluiizáció kezeti sebessége meghatárzható!
A fuiizáció (max. sebességének) v LEBEÉS meghatárzása: Att () méretű szemcsékből álló halmaz viselkeése növekvő sebességű gázsebesség hatására: [m/s] v LEBEÉS A már ismert (minen áramlási tartmányra érvényes) Tesz összefüggés szerint: Re LEBEÉS v LEBEÉS meghatárzható! 18 + 0,61 Pneumat. szállítás Re~v Re v leb v 0 Pneumatikus kihrás Fluiizáció Nyugvó réteg ~ 1 0, Egy att gázsebességgel milyen méretű szemcsék fluiizálhatók? Ly Ly ~ v ~v 1 0, ~ Kihrás ~ MIN ~ MAX Fluiizáció Nyugvó réteg A fluiizációs berenezés üzemi gázsebességének v ÜZ meghatárzása (lás: praktikum-i.) Δp ÁY állanó Δp ÁY [m/s] v lebegés Elvileg: v <v ÜZEMI <v LEB
A fluiizációs berenezés üzemi gázsebességének v ÜZ meghatárzása (lás: praktikum-i.) A tapasztalatk szerint: pszeuflui Nyugt fluiizáció Zavart, nem hmgén A gázelsztó szerepe: - A réteg tartása -A szemcsék számára zárt -A gáz kis nymásveszteséggel történő egyenletes elsztása [m/s] v ÜZEMI v NYUDT 1,.. 1, 5. v Rstélytípusk: mbás elsztók: -Perfrált lemezek - Prózus anyagk ( kerámia, szinterfémek ) - Nagyszemcsés halmaz - mbás gázelsztók 5
Hiszterézis: - Mzgásba hzás többlet energiaigénye - szemcseközi tapaás A flui ágy hmgenitása: -minen szemcse mzg -a szemcsesűrűség minenütt azns Δp ÁY Renellenes műköés: A fluiizációs eljárásk előnyei: -Az intenzív gáz-szilár érintkeztetés > gyrs átaási flyamat -Termelékeny, nagy hatéknyság -Mzgó alkatrész nélküli, könnyen szabályzható, egyszerű készülék -Üzeme flyamats -Az ágy fizikai jellemzőinek egyenletessége (pl. nincs túlhevülés) 6
A fluiizációs eljárásk alkalmazásának krlátai: A fluiizáció alkalmazásának lehetőségei: -Aszrpció -Egyenletes szemcse-elszlású, nem tapaó halmazkra -Az eltérő szemcseméret eltérő tartózkási iőt ereményez -A prlóás, készülék kpás jelentős lehet -Szilár-gáz reakciók (pl. tüzelés) -Szilár halmazk melegítése, hűtése -Szilár halmazk melegítése, hűtése -Szárítás -Katalitikus reakciók -Hmgenizálás 7