Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 [ 157 ] 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Рис. XVIII-7. Схема к расчету высоты стояков

Рис. XVIII-8. Схема газораспределительной решетки провального типа с круглыми отверстиями

I н н н н н

Р2 - Pi + Aftp

где к - коэффициент запаса [к =1,2+1,3); р„ - плотность потока.

Сопротивление Др. определяется по уравнению (XVIII.28). Сопротивление, обусловленное трением газа (паров) о стенки стояка, мало, и им можно пренебречь.

Для создания затвора газ (пар) должен быть подан в стояк в таком количестве, чтобы его поток навстречу движущемуся гранулированному материалу обеспечил потерю напора по высоте стояка Я, равную Рз - P. Для определения расхода пара из уравнения (XVIII. 15) рассчитывается относительная скорость W, а затем из уравнения (XVIII. 16) - скорость восходящего потока газа W„; расход газа при этом будет равен

V = FW„.

В аппаратах с кипящим слоем зернистого материала равномерность распределения ожижающего агента по его сечению и эффективность контакта фаз в значительной степени зависят от конструкции газораспределительного устройства и гидродинамических условий его работы. Особенно это важно для псевдоожиженного слоя относительно небольшой высоты. Обычно применяют газораспределительные устройства двух типов: провальные и беспровальные.

Провальные газораспределительные решетки представляют собой перфорированные полотна с отверстиями круглой (рис. XVIII-8) или прямоугольной формы, через которые при недостаточно высокой скорости газа зернистый материал может ссыпаться в пространство под решеткой.

При малых скоростях газа в отверстиях в прилегающем к ре-

шетке объеме кипящего слоя образуются пузыри. С увеличением скорости газа на выходе из отверстий образуются факелы, которые распространя-

ются на большую или меньшую высоту слоя. Длина факела должна быть меньше высоты кипящего слоя.

Для плоских решеток провального типа важно определить скорость в отверстиях VVo„, при которой прекратится провал материала через отверстия. Прекращение провала является одновременно признаком равномерного распределения газа по сечению решетки. Величину W определяют из выражения

Re„„=

0,6lVAr-6

где Re = Wdp/\i - критерий Рейнольдса, соответствующий скорости W - начала беспровальной работы решетки; Ai = gdJp - -

критерий Архимеда.

При определении Reo„ и Аг используется d, характеризующий максимальный диаметр твердых частиц.

Для обеспечения беспровальной работы решетки скорость газа в ее отверстиях можно определять также из уравнения

Рн-Р

где р и р„ - соответственно плотность газа и насыпная плотность слоя.

Гидравлическое сопротивление решетки при прохождении через нее газа можно вычислить по уравнению

Лр. = 0,5 VO, (XVIII.30)

где - скорость газа в отверстиях решетки, м/с; ф - доля площади

решетки, приходящаяся на отверстия; р - плотность газа, кг/м; С - коэффициент сопротивления, зависящий от отношения диаметра отверстий решетки do к ее толщине 5 и определяемый по графику (рис. XVIII-9).

Чем больше сопротивление решетки, тем равномернее газ распределяется по отверстиям. Обычно сопротивление решетки равно сопротивлению псевдоожиженного слоя или несколько меньше его.

Сопротивление решеток можно рассчитывать также по известному уравнению гидравлики

где I - коэффициент гидравлического сопротивления решетки по газовой фазе, определяется в зависимости от ее геометрических параметров по одной из формул:

для тонких решеток при < 0,4

0,9 0,8

0,7 0,6

Рис. XVIII-9. График для определения коэффициента сопротивления в уравнении (XVIII.30)

* 10

для решеток с 0,4 < - < 4,0

для решеток с - = 4,0

(.-фГ;

для толстых решеток при - > 4,0

5- 4d„

(1-ф,

где Р - коэффициент сужения потока в узком сечении струи, Р =-

X - коэффициент выхода струи из отверстия,

x = p + (i-p)th

X - коэффициент трения для гладких труб.

Приведенные выше формулы для расчета гидравлического сопротивления решетки действительны при движении незапыленного потока газа. Однако в некоторых реакторных аппаратах через отверстия решетки проходит поток газа вместе с твердыми частицами, что увеличивает гидравлическое сопротивление.