DSC23

V PRZEPŁYW PŁYNU PRZEZ ZŁOŻE POROWATE.

FLU1DYZACJA I TRANSPORT PNEUMATYC 7.NY

V 1 PRZEPŁYW PŁYNU PRZEZ ZŁOŻE POROWATE I FLUIDYZACM

p przepływ płynu, cieczy lub gazu przez warstwę cząstek ciała stałego występuje w wielu procesach (filtracja, suszenie, adsorpcja itd). Ponieważ różnorodność złóż jest bardzo duża, trudno jest o uogólnienia i z tego względu istnieje dużo różnych ujęć tego procesu.

I Przy niewielkich prędkościach płynu mamy do czynienia z przepływem przez złoża nieruchome, gdy prędkość wzrasta, następuje rozluźnienie złoża aż do powstania stanu fluidyzacji. Dalszy wzrost prędkości prowadzi do porywania ziam ze złoża. Przy jeszcze większej prędkości wchodzimy w obszar transportu pniumatycznego - w przypadku przepływu gazu, bądź transportu hydraulicznego, gdy płynem jest ciecz.

| We wszystkich tych przypadkach bardzo ważnym jest określenie oporów jpaepływu.

Ogólnie, opór ten, dla złoża o wysokości H, można opisać równaniem Darcy-Wpisbacha

w² H

AP = X'^p±.    (V. 1)

2 d_e

Wątpliwości pojawiają się jednak co do sposobu określenia Xw, d_e i liczby Reynoldsa. Należy pamiętać, że przepływ odbywa się przez złożoną strukturę, stworzoną przez cząstki o różnym na ogół kształcie i różnych wymiarach (złoża polidyspersyjne), a tylko bardzo rzadko będziemy mieli do czynienia z przepływem płynu np. przez warstwę kulek o jednakowej średnicy (złoże monodyspersyjne). Tak więc w opisie procesu należy uwzględnić wielkości charakteryzujące złoże (porowatość, sferyczność, średnicę zastępczą), jak i wyraźnie rozróżnić najczęściej stosowaną prędkość pozorną, odniesioną do całego przekroju aparatu, w którym znajduje się złoże, od prędkości rzeczywistej.

Porowatość złoża e definiowana jest jako stosunek wolnej przestrzeni pomiędzy cząsteczkami do całej objętości złoża

gdzie V, jest objętością zajmowaną przez złoże, a Vj - objętością cząstek. Porowatość nieruchomego złoża cząstek kulistych o jednakowej średnicy zależy od ich upakowania i zmienia się od 0,26 do 0,48 (rysunek V. 1).