аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

Часть 5
АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АППАРАТОВ
С НЕПОДВИЖНЫМ ЗЕРНИСТЫМ СЛОЕМ
5.1. Проблема масштабирования промышленных
аппаратов с зернистым слоем
До последнего времени изучение и разработка нового технологического процесса
обычно начиналось в лабораторных аппаратах уменьшенного масштаба,
в которых гидродинамические условия, влияющие на кинетику процесса,
почти всегда отличаются от реальных особенностей гидродинамики в аппаратах
промышленного масштаба. Следовательно, возникала проблема переноса
опытных данных, полученных на стадии лабораторных исследований, на промышленные
аппараты. По этой причине ранее исследователи были вынуждены
проводить работы в несколько последовательных стадий, включающих
технологические испытания на:
– лабораторной установке;
– пилотной установке;
– опытно-промышленной установке;
– промышленной установке.
Описанный тривиальный путь решения проблемы масштабного перехода
был связан с большими затратами времени и материальных средств.
Иной путь решения проблемы масштабирования аппаратов с зернистым
слоем позволяет ограничиться исследованием лишь аэродинамики аппаратов
различного размера. Основой нового альтернативного подхода являются теоретические
положения, разработанные Розеном, Струминским и др. (Розен и
др. 1980; Струминский и др. 1977) об определяющем влиянии аэродинамических
особенностей аппаратов с зернистым слоем на основные технологические
параметры процессов, осуществляемых в указанных аппаратах. Важное
место при этом принадлежит изучению структуры зернистого слоя, которая
собственно и определяет отмеченные особенности газораспределения в поперечном
сечении этих аппаратов.
Следует отметить, что структуры укладки зернистых слоев из полидисперсных
и монодисперсных материалов существенно различаются друг от друга.
Так, характер зависимости e = f(D/d) для моно- и полидисперсных зернистых
слоев, представленной на рис. 5.1, позволяет, в частности, заключить, что