Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
В действительности частицы твердого (или жидкого) тела неравномерно распределены по сечению, а скорость их ниже скорости транспортирующего газа, что вызывает дополнительные потери. Если эти дополнительные потери в аппарате
204
Рис. 6.2. Принципиальная схема газоводяного струйного аппарата
учитываются выбором соответствующих коэффициентов скорости аппарата, то, как показывают проведенные исследования, результаты расчета струйных аппаратов для пневмотранспорта по уравнениям, выведенным для газоструйных аппаратов, достаточно удовлетворительно совпадают с опытом. Специфической особенностью расчета разнофазных струйных аппаратов является определение удельных объемов инжектируемой и смешанной сред (vB и Vc), которые зависят от массовой концентрации инжектируемого твердого тела или жидкости в потоке инжектируемого и сжатого газа.
Под массовой расходной концентрацией понимается отношение массового расхода твердого тела или жидкости к массовому расходу газа. Если инжектируемая среда является смесью твердого тела или жидкости с газом, то удельный объем инжектируемой среды, м3/кг, определяется по формуле
Vn=Va.,—^-----------\-vT—^—, (6.1а)
Mr + Ит Hr + Mt
где иг = Gn. r/Gp — коэффициент инжекции по газу; «т = G1ZGp — коэффициент инжекции ПО твердому телу ИЛИ ЖИДКОСТИ; Gn. Г, Vn. г — расход, кг/c, и удельный объем инжектируемого газа, м3/кг; G1, vT — расход, кг/с, и удельный объем инжектируемого твердого тела или жидкости, м3/кг; Gp — расход рабочего газа, кг/с.
В частном случае, когда инжектируемой средой является твердое тело или жидкость без смеси с газом, иг = 0, он = vT. В том случае, когда VtUt — величина очень малая по сравнению с vH. г иг, ею можно пренебречь и принимать
Vg = Vn. rUr/(ur + Ит). (6.16)
Удельный объем смешанного потока на выходе из струйного аппарата
I -\~ Ur , Wf /Л* Л \
Vc = Vc. г . . -.--+ Pt ¦¦¦,- т,---------. (6.2а)
1 + Иг + M1 1 —|— Mr —|— «г
где 1>с.г — удельный объем сжатого газа на выходе из аппарата, м3/кг.
При «г = О
Oc = Oe. г-П1----+Ox , “т ¦ (6.26)
1 + M1 I + Mt
При Ut = О Vc= Ос.г- В том случае, когда VtUt очень мало по
сравнению C 1>с.г (1 + ит), можно им пренебречь и принимать
Oc = Pc-T-V ,1 + Иг—• (6.2в)
I-I-Mp-I-Mt
Суммарный коэффициент инжекции
U = Ur+ Ur. (6.3)
На основе результатов проведенного ВТИ экспериментального' исследования струйных аппаратов для пневмотранспорта песка и ми-
205
неральнои ваты могут приниматься следующие расчетные значения коэффициентов скорости проточной части при условии хорошего выполнения и тщательной сборки струйных аппаратов: Cp1 = 0,95; фа = = 0,875; фз = 0,81; ф4 = 0,83, чему соответствуют Kx = ФіФаФз = = 0,674 и /Ca = фафзф4 = 0,587.
При расчете струйных аппаратов для пневмотранспорта жидкости могут приниматься следующие расчетные коэффициенты скорости: Фх = 0,95; фа = 0,975; ф3 = 0,83; ф4 = 0,925, чему соответствуют /Cl = ФіФаФз = 0,765 и /Ca = ФаФзФ4 = 0,75. Испарением жидкости при этом можно пренебречь.
6.2. Характеристики струйных аппаратов для пневмотранспорта
Вид уравнения характеристики струйного аппарата для пневмотранспорта зависит от степени расширения рабочего потока и типа аппарата (с диффузором или без диффузора).
Мы рассмотрим только струйные аппараты с диффузорами.
При сверхкритической степени расширения рабочего потока (рр/рн > 1/Пр* ) уравнение характеристики выводится на основе (4.9) путем замены vB, Vc и и соответствующими значениями по (6.1) — (6.3). В результате уравнение принимает следующий вид:
Jzl Isl /Jel (пр1—M + ф1фа^Р1+(ФаФ4-0,5) s х
Рн la Pu I /р* V Pр /
X и ( Ur + JtL- U1W-----------------0,5)4m1 + w) X
/Н2 V fp 0р_ / V фз / /3
х[-уї-(1 + мг) + -^-мІ]}, (6.4а)
где г = ^pIIp*; s = ^рПр^Єр* = /-Ep*; vc.T/vp и VbJvp могут быть определены по (4.11) и (4.12).
В частном случае, когда объемный расход инжектируемого твердого тела или жидкости значительно меньше объемного расхода инжектируемого и смешанного потоков газа, т. е. когда итытС ун.г и И VtUt С vC. т (I + Ur), МОЖНО ДЛЯ упрощения ПрИНЯТЬ (vTlvp) Ur = 0, тогда уравнение характеристики приводится к следующему виду:
J*^ = Jzl Ijl Г-^(пР1--^) + ф1фгг^+(фгф4-0,5) х
Pb із Pb L Гр* \ Pp /
х s Jst. J^ иит—(—---------0,5V-Tf- (1 + “)0 + «г)1 • (6.46)
In 2 »P V Фз ) h »P J
При поступлении в приемную камеру струйного аппарата инжектируемого твердого тела или жидкости без примеси газа, т. е. при
206
иг = 0, и = «т, уравнение характеристики запишется следующим образом:
= Js*- -ES- ГJsL(пР1 —25.Л4.ф1фагЯр1 + (фаф4—0,5)s X
Рн Fs Ph L /р* V P /
XJ&_°L.U2 (А----------0,5) s Jk + (1+Цт)1, (6.4В)
Fm «р Ч Фз /Fs »р J
Если при иг = 0 объемный расход твердого тела или жидкости значительно меньше объемного расхода газа на выходе из диффузора, т. е. UtVt < Vc. г. можно для упрощения принять UrVr — 0; тогда уравнение характеристики приводится к следующему виду:
= _Рр_ Г Fpl ґи __РиЛ + Кі ґА— 0,5)S X Рн Fs Ph L Fp* Ч Pp / Ч фз /
0 + Иг)!- (6.4г)
