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=0,094

Ar_кр =40000

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), при которой разрушается взвешенный слой частиц, по упрощенной формуле для Ly_св при  =1 (ф. 3.4а поз. 3 стр. 93), так как средой является воздух:

_{, откуда ,}

где ρ_возд = 1,139 кг/м³, µ_возд. = 19,38·10^-6 Па·с при t= 35 °C;

Ly_св − критическое значение критерия Лященко рис. 3.8 (стр. 108) при Ar_кр = 40000;

Ly_св = 600, 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 = 533,33  0,0340 = 18,13 кг/м³

 _нас = 533,33  18,13 кг/м³.

2. Плотность частиц

ln_част = lnm_част – ln(V_ – V_ац)

_част

_част =

_част = _част  _част = 1600,00 0,2006 = 320,96 кг/м³

_част = 1600,00  320,96 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 = = 55,358 Па

р_абс =  55,358 Па.

4. Плотность воздуха

_возд =

_возд =

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

 _возд = 1,209  кг/м³.

5. Динамический коэффициент вязкости воздуха

,

 =

 =

 =    = 19,38  10^-6  0,0036 = 0,0698  10^–6 Пас

 = 19,38  6,98  10^–8 Па.

6. Фиктивная скорость воздуха

ω_о =

ln ω_о = lnV − ln(0,785  )

ω_о =

ω_о =

ω_о = ω_о  ω_о = 0,280  = 1,54·10^-3

ω_о = 0,280  1,54·10^-3 м/с

7. Порозность взвешенного слоя неподвижных частиц

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

_о = _о  _о = 0,485  0,667 = 0,323

_о = 0,667  0,323

8. Порозность слоя твердых частиц

 = = ,

lnε = ln(h – h_о + h_оε_о) – ln(h)

 =    = 0,0267  0,723 = 0,019

 = 0,723  0,019

9. Критерий Ly_кр

Ly_пс = Ly_пс  Ly_пс = 0,094  0,220 = 0,021

Ly_пс = 0,094  0,021

10. Эквивалентный диаметр частиц угля при Ar_кр =40000, Δ Ar_кр =5000 ( рис.3,8, стр. 108)

,

d_э = d_э  d_э = 0,94410^-3  0,112 = 0,10610^-3 м

d_э = 0,94410^-3  0,106 10^-3 м

11. Скорость свободного витания (), при Ly_св=600, =50 ( рис.3,8, стр. 108)

ω_св = ω_св  ω_св = 5,25  0,0974 = 0,51

ω_св = 5,25  0,51 м/с