Р ис. 2. Зависимости высоты зернистого слоя (а) и его гидравлического сопротивления (б) от скорости потока

ω_пс = 0,1861 м/с, тогда плотность и динамический коэффициент вязкости воздуха при ω_пс и соответствующей ей температуре (t = 43,5°С) будут составлять:

ρ_возд = 1,114 кг/м³;

µ_возд. = 19,463·10^-6 Па·с

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

Для нахождения d_э частиц слоя активированного угля провели следующую цепочку расчетов: Ly_пс→ Ar→ d_э

1. Рассчитали 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 скорости псевдоожижения

2. Определили критическое значение критерия Архимеда (Ar_кр1) по зависимости вида Ly = f(Ar) при Ly_пс = 0,0288 и порозности неподвижного слоя _о = 0,4 (рис. 3.8, стр. 108):

Ar_кр1 = 20000

3. Рассчитали эквивалентный диаметр частиц слоя по упрощенной формуле для Ar

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

, откуда

м

4. Рассчитали скорость свободного витания (ω_св), при которой разрушается взвешенный слой частиц и начинается массовый унос частиц потоком воздуха, по упрощенной формуле для Ly_св (ф. 3.4а, поз. 3, стр. 93), так как средой является воздух:

, откуда ,

где ρ_возд – плотность воздуха при t = 43,5ºC; ρ_возд = 1,114 кг/м³;

μ_возд – динамический коэффициент вязкости при t = 43,5°С; µ_возд. = 19,463·10^-6 Па·с;

Ly_св − критическое значение критерия Лященко (рис. 3.8, стр. 108 при  =1); Ly_св = 300

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 = 424,17  0,0257 = 10,9 кг/м³

 _нас = 424,17  10,9 кг/м³.

2. Плотность частиц

ln_част = lnm_част – ln(V_ – V_ац)

_част

_част =

_част = _част  _част = 1454,28  0,143 = 207,96 кг/м³

_част = 1454,28  207,96 кг/м³.

Все последующие расчеты проводили при скорости псевдоожижения (ω_пс).

3. Абсолютное давление воздуха

p_абс = р_атм + р_отн

ln (р_абс) = ln(р_атм + р_отн)

р_абс =

р_абс =

р_абс = р_абс  р_абс = 1,0122·10⁵  5,4210^-4 = 54,86 Па

р_абс = 1,0122·10⁵  54,86 Па.

4. Плотность воздуха

_возд =

_возд =

_возд = _возд  _возд = 1,114  0,00749 = 0,00834 кг/м³

 _возд = 1,114  0,00834 кг/м³.

5. Динамический коэффициент вязкости воздуха

,

 =

 =

 =    = 19,46310^-6  0,0035 = 0,06810^–6 Пас

 = (19,463  0,068)10^–6 Пас

6. Фиктивная скорость воздуха

ω_о =

ln ω_о = lnV − ln(0,785  d_вн²)

ω_о =

ω_о =

ω_о = ω_о  ω_о = 0,0417  0,1861 = 0,00776 м/с

ω_о = 0,1861  0,00776 м/с

7. Порозность неподвижного слоя

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

_о = _о  _о = 0,334  0,708 = 0,236

_о = 0,708  0,236

8. Порозность взвешенного слоя твердых частиц

 = =

lnε = ln(h – h_о + h_оε_о) – lnh

 =    = 0,03168  0,786 = 0,0249

 = 0,786  0,0249

9. Критерий Ly_пс

Ly_пс = Ly_пс  Ly_пс = 0,0288  0,285 = 0,0082

Ly_пс = 0,0288  0,0082

10. Эквивалентный диаметр частиц угля

,

d_э = d_э  d_э = 7,8·10^-4  0,1356 = 1,05810^-4 м

d_э = (7,8  0,1356)  10^-4 м

11. Скорость свободного витания

ω_св = ω_св  ω_св = 4,064  0,1089 = 0,4426 м/с

ω_св = 4,064  0,4426 м/с