颗粒物料临界速度及沉降速度的工程计算.pdf

碗磷设计与粉体工程 2009年第5期 SPBMHRELATEDENGINEERING ·1· 颗粒物料临界速度和沉降速度的工程计算 丁德承 (南京三普造粒装备有限公司，江苏南京210041) 摘要：在流化床干燥器(或冷却器)、气流干燥器、流化床吸收器、流化床反应器及气力输送等的工 程设计中，颗粒物料的临界速度、沉降速度是主要的工艺参数，计算公式多，但这些公式的局限性较大。 介绍了临界速度、沉降速度和操作速度的常用计算公式和计算实例，认为用普拉诺夫斯基修正式进行工 程计算不需要进行区间判断，适用于床层孔隙率s=0．4一1．O的任何场合。 关键词：流态化+颗粒物料；临界速度；沉降速度；工程计算；建议 文献标识码：B 中图分类号：TQ028．015 文章编号：1009—1904(2009)05—0001—07 超过70个计算颗粒物料临界速度的公式。但是，由 1概述 于实验条件限制在一定范围内，这些公式应用范围 颗粒物料临界速度和沉降速度的工程计算，广 的局限性较大。现把工程上常用的计算公式汇集如 泛用于固体物料(或液滴)的流化床干燥器、流化床 下。 冷却器、气流干燥器、流化床吸收器(湍球塔吸收 1、M．李伐提出的公式 器)及流化床反应器等设备的工艺计算。流化床干 G：o．00923 (1) d1．32盥≮掣竖 燥器和气流干燥器的流体力学范围仅限于气固两 p 相，而流化床吸收器的流体力学范围牵涉到气、液、 式中：卜颗粒物料的质量流速，ks／(n12·s)； 固三相，其工艺计算更为复杂。 卜粒子平均直径，nl； 颗粒物料临界速度是物料从固定床向流化床过 p。——粒子密度，ks／n13； 渡的起始速度，即通常所谓的从床层孔隙率占由0．4 以——气体密度，ks／m3； 向大于0．4过渡时的速度。大于l临界速度小于沉降 r气体动力黏度，Pa·s即ks／(s·m)。 速度就是流态化速度，此时床层孔隙率占=0．55— 当如大于10时，式(1)要引入修正系数K，其 0．75。占=0．4时的临界速度和8=0．55—0．75时 值可按图1确定。如果粒子平均直径d=1／∑(xi／ 的流态化速度之比值称流态化数鼠。喷动床的床 di)时，则式(1)对于多分散颗粒物料也具有足够的 层孔隙率占=0．75—0．95。 精确性。 沉降速度是使用范围很广的一种速度，此时床 2、O．M．托杰斯关系式 层孔隙率占一1。颗粒物料(或液滴)在自由空间及 有限空间内沉降速度的计算，对于气流干燥器操作 ∽ ＼ 速度的选定，流化床干燥器(或冷却器)、流化床反 、 瞄 ＼ 应器上部颗粒物料扬析及带出，气力输送装置中管 ＼