5. Расчет эквивалентного диаметра частиц слоя (dэ) и скорости свободного витания (ωсв)

Для нахождения d_э частиц активированного угля, проводим следующую цепочку расчетов: Ly_пс→ Ar→ d_э

1. Рассчитываем критическое значение критерия Лященко (Ly_пс) по упрощенной формуле 3.5а (поз. 3, стр. 94), так как средой является воздух:

,

где ω_пс – скорость псевдоожижения;

ρ_возд – плотность воздуха при псевдоожижении;

μ_возд – динамический коэффициент вязкости при псевдоожижении

2. Определяем критическое значение критерия Архимеда (Ar_кр) по графику зависимости вида Ly = f(Ar) при порозности неподвижного слоя ε_о = 0,4 (рис. 3.8, поз.35 стр. 108) и Ly_пс=0,099

Ar_кр =38000

3. Рассчитываем эквивалентный диаметр частиц слоя по упрощенной формуле для Ar_кр

(ф. 3.3 поз. 3 стр. 93), так как средой является воздух:

, откуда

м

4. Рассчитываем скорость свободного витания (ω_св) по упрощенной формуле для Ly_св

(ф. 3.4а поз. 3 стр. 93), так как средой является воздух:

откуда _,

где плотность воздуха (ρ_возд) и динамический коэффициент вязкости (μ_возд) определяем в пересчете на температуру воздуха (t_возд) при скорости свободного витания (ω_св).

Рис.3 Зависимость порозности слоя от температуры воздуха

Анализируя полученную зависимость, определяем температуру воздуха (t_возд) при ε=1.

t_возд = 57,6 °C,

тогда: , кг/м³

, Па·с;

Ly_св − критическое значение критерия Лященко рис. 3.8 (стр. 108) при  =1 и

Ar_кр = 38000;

Ly_св = 650

м/с

6. Статистическая обработка результатов Расчет систематических погрешностей

1. Насыпная плотность слоя частиц

ln_нас = lnm_част – lnV_сл

_нас

_нас

_нас = _нас  _нас = 482,35  0,0300 = 14,47 кг/м³

 _нас = 482,35  14,47 кг/м³.

2. Плотность частиц

ln_част = lnm_част – ln(V_ – V_ац)

_част

_част =

_част = _част  _част = 1171,43 0,1117 = 130,09 кг/м³

_част = 1171,43  130,09 кг/м³.

Все последующие расчеты проводили при скорости псевдоожижения ω_пс

3. Абсолютное давление воздуха при скорости псевдоожижения

p_абс = р_атм + р_отн,

ln (р_абс) = ln(р_атм + р_отн)

р_абс =

р_абс =

р_абс = р_абс  р_абс = = 54,905 Па

р_абс =  54,905 Па.

4. Плотность воздуха при скорости псевдоожижения

_возд =

_возд =

_возд = _возд  _возд = 1,209  = кг/м³

 _возд = 1,209  кг/м³.

5. Динамический коэффициент вязкости воздуха

,

 =

 =

 =    = 19,53  10^-6  0,0035 = 6,82  10^–7 Пас

 = 19,53  6,82  10^{–7 7} Па.

6. Фиктивная скорость воздуха

ω_о =

ln ω_о = lnV − ln(0,785  )

ω_о =

ω_о =

ω_о = ω_о  ω_о = 0,248  = 1,37·10^-3

ω_о = 0,248  1,37·10^-3 м/с

7. Порозность взвешенного слоя неподвижных частиц

ln_о = ln(_част − _нас) – ln(_част)

_о = _о  _о = 0,281  0,588 = 0,165

_о = 0,588  0,165

8. Порозность слоя твердых частиц

 = = ,

lnε = ln(h – h_о + h_оε_о) – ln(h)

 =    = 0,0216  0,759 = 0,016

 = 0,759  0,016

9. Критерий Ly_кр

Ly_пс = Ly_пс  Ly_пс = 0,099  0,164 = 0,016

Ly_пс = 0,099  0,016

10. Эквивалентный диаметр частиц угля при Ar_кр =38000, Δ Ar_кр =5000 ( рис.3,8, стр. 108)

,

d_э = d_э  d_э = 1,0110^-3  0,089 = 0,08910^-3 м,

d_э = 1,0110^-3  0,089 10^-3 м

11. Скорость свободного витания (), при Ly_св=650, =50 ( рис.3,8, стр. 108)

ω_св = ω_св  ω_св = 4,89  0,0597 = 0,29

ω_св = 4,89  0,29 м/с