Maszyny i urządzenia energetyczne

Temat: Charakterystyka złoża fluoidalnego

Wykonali gr I1, WIMiR

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie mechanizmów tworzenie warstwy fluidalnej i wyznaczenie jej podstawowych parametrów.

1. Schemat stanowiska

Opis:

1 – kolumna fluidyzacyjna

2 – wentylator

3 – kryza

4 – rurociąg ssawny

5 – U-rurka

6 – dno sitowe (ruszt)

7 – kulki (materiał złoża fluidalnego)

1. Wyniki pomiarów

L.P.	Wysokość ciśnienia różnicowego	Wysokość złoża fluidalnego	Wysokość ciśnienia w kolumnie fluidyzacyjnej
			1
			70
	Δh	Hz	h1
	mm	Mm	mm
1	3	32	0
2	23	76	1
3	50	150	2
4	81	260	5
5	112	370	10
6	114	400	28
7	126	460	42
8	133	490	100

Wielkości geometryczne stanowiska pomiarowego

Średnica kolumny fluidyzacyjnej D_f = 185[mm]

Średnica rurociągu ssawnego D = 150[mm]

Średnica otworu kryzy d = 110,22[mm]

Średnica kulki materiału złoża d_k1 = 6[mm]

Masa kulki M_k1 = 0,200[g]

Liczba kulek w złożu n_k = 6000[-]

Wysokość nasypowa złoża w kolumnie fluidyzacyjnej H₀ =32[mm]

Wysokość kolumny fluidyzacyjnej h =1535[mm]

Warunki otoczenia

Ciśnienie otoczenia p₀ = 98700[Pa]

Temperatura otoczenia t₀ = 22[^oC]

Wilgotność względna powietrza φ = 60[%]

Ciśnienie nasycenia p” = 2643,8[Pa]

Gęstość nasyconej pary wodnej ρ” = 0,0195[kg/m³]

Lepkość dynamiczna powietrza η=18,149*10^-6[Pa*s]

Charakterystyka kryzy

C = 0,6021 – liczba przepływu

ε₁ = 0,9986 – współczynnik ekspansji

β = d/D – współczynnik przewężenia (β=0,7348)

1. Obliczenia

Dla punktu nr 7

1. Gęstość powietrza

ρ_n = 1,29[kg/m³]

p_n = 101325[Pa]

T_n = 273[K]

1. Strumień objętości

2. Prędkość strumienia powietrza – prędkość strugi fluidyzacyjnej

3. Ciśnienie w kolumnie fluidyzacyjnej

1. Wyniki obliczeń

L.P.	Ciśnienie różnicowe	Strumień objętości	Prędkość strumienia powietrza	Wysokość złoża fluidalnego	Ciśnienie w kolumnie fluidyzacyjnej
	Δh		uf	Hz	p1
	Pa	m^3­­/s	m/s	mm	Pa
1	29,43	0,049	1,8103	70	0
2	225,63	0,135	5,0125	270	8
3	490,5	0,199	7,3905	470	16
4	794,61	0,253	9,4066	670	39
5	1098,72	0,297	11,0611	870	78
6	1118,34	0,300	11,1594	1070	218
7	1236,06	0,315	11,7321	1270	326
8	1304,73	0,324	12,0535	1470	777

1. Porowatość złoża w zależności od prędkości fluidyzacji

	Symbol	Jednostka	Pomiar
Wysokość złoża	Hz	mm	32
Prędkość fluidyzacji	uf	m/s	1,810
Porowatość	ε	-	0,211
Liczba Reynoldsa	Re	-	686,5

1. Porowatość złoża

Obliczenia dla punktu 7

1. Liczba Reynoldsa

2. Liczba Archimedesa

3. Minimalna prędkość fluidyzacji (dla przepływu turbulentnego)

4. Wykresy

Wykres 1. Wykres porowatości w odniesieniu do prędkości fluidyzacji

Wykres 2. Wykres ciśnienia w odniesieniu do wysokości złoża

Wykres 3. Wykres ciśnienia w odniesieniu do wysokości złoża (przybliżenie w zakresie ciśnienia 0-80 Pa)

Wnioski: