аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

Совершенствование аэродинамики аппаратов с зернистым слоем 301
здесь: А = 3,74 ∙10 –2 ; В = 8,15 ∙10 –1 ; С = 1,2 ∙10 –1 ; Е = 3,06 ∙10 –1 ; F = –1,16 ∙10 –1 ;
G = 1,14 ∙10 –2 .
y = (R − r)/d, (7.21)
здесь: d – диаметр зерна, м; R – радиус аппарата, м; r – текущее значение
радиуса аппарата, м.
X = z/[a + b(z) + c(z) 2 ], (7.22)
здесь: z = d/D; D – диаметр аппарата, м; а = 0,00419; в = 0,391; с = 2,067.
По результатам расчета производилась оценка влияния реального профиля
скорости на входном участке зернистого слоя на текущие и выходные характеристики
процесса. Для сопоставления расчет производился также исходя из
плоского профиля скорости.
Важность проведения подобного анализа объясняется, в частности, тем, что
в трубах при указанном диапазоне D/d, используемых в реакторах конверсии
метана, отмечается значительная неравномерность радиального профиля скорости.
Кроме того, протекание в слое катализатора эндотермической реакции естественно
приводит к возникновению значительных градиентов температур, изменяющих
вязкость, плотность и скорость реакционной смеси в зоне контакта.
Значения скорости при движении газа по зернистому слою на каждом шаге
интегрирования в соответствии с работой (Ягнятинский 1985) рассчитывали
по формуле:
V i
= n i
/(C i
∙ S i
). (7.23)
Результаты расчета представляли в виде безразмерного отношения:
(7.24)
где
(7.25)
Число каналов определяли по формуле: N = R/d.
Результаты расчета профилей концентрации и температуры в реакторе в зависимости
от длины аппарата для наиболее характерных центральной и пристенной
областей реактора по варианту А представлены на рис. 7.24. Сплошные
линии на этом рисунке соответствуют результатам расчетов при входном распределении
потока по уравнениям (7.20)–(7.22), a пунктирные – при плоском
профиле скорости на входе в реактор. Для варианта реактора В результаты сравнительного
расчета по тем же двум видам входного профиля скорости приведены
в табл. 7.12. Динамика трансформации безразмерных профилей скорости
по высоте реактора, полученная в процессе расчета, представлена в табл. 7.13.