6.9.2. Гидродинамика неевдоожиженных слоев
Таким образом, рабочая скорость и 0 потока в псевдоожиженном слое должна находиться в пределах wne < w0 < wy. Отношение рабочей скорости к скорости начала псевдоожижения называют числом псевдоожижения Кп:
*п = "'о/и/«- (6-73)
Оно характеризует интенсивность перемешивания частиц. Для каждого конкретного процесса определяют оптимальное значение Kni однако интенсивное перемешивание частиц обычно достигается уже при = 2.
Следует отметить также, что структура псевдоожиженного слоя в определенной мере зависит от того, каким потоком жидкостью или газом-достигнуто псевдоожиженное состояние зернистого ма¬териала.
Однородное псевдоожижение наблюдается при псевдоожижении капельной жидкостью. При этом увеличение скорости потока выше wDC приводит к равномерному увеличению высоты слоя без существенных колебаний верхней границы слоя.
В технике чаще используют псевдоожижение газовым потоком. В этом случае обычно происходит неоднородное псевдоожиже¬ние, особенно характерное для больших чисел псевдоожижения. При этом часть газа движется не только сплошным потоком, но и в виде пузырей, иногда достаточно больших. Эти пузыри разрушаются при выходе из слоя, приводя к резким колеба¬ниям его высоты. С увеличением скорости газа (а значит, и Кп) неоднородность слоя возрастает, размеры пузырей увеличиваются, и иногда они могут достигать по размеру диаметра аппарата; при этом возможно поршневое движение слоя частиц, находящихся над пузырем. При выходе пузырей из псевдоожиженного слоя часть слоя подбрасывается вверх, что приводит к значительному уносу частиц газовым потоком. Такое псевдоожижение называют поршневым. При поршневом псевдо¬ожижении ухудшается контакт между частицами и газом и соот¬ветственно ухудшаются условия проведения того или иного процес¬са. Если в псевдоожиженное состояние переводят слой мелкозернис¬того слипающегося материала, то при скорости, немного превы¬шающей и'пс, возможно нарушение однородности слоя вследствие образования сквозных каналов. В этом случае значи¬тельное количество газа проходит через такие каналы, т. е. происхо¬дит проскок или байпасирование газового потока без полного контакта со всеми частицами слоя. При увеличении скорости газа эти каналы часто полностью исчезают или сохраняются лишь в слое непосредственно над опорно-распределительной решеткой.