Скорость воздуха в системах пневмотранспорта

Движение порошкообразных и гранулированных материалов в системах пневмотранспорта основано на эффекте псевдоожижения. Пропускание воздушного потока через слой сыпучего материала вызывает уменьшение его насыпной плотности и приводит его частицы в хаотическое движение. Когда скорость воздушного потока достигнет критического значения (скорость витания), сыпучий материал переходит в псевдоожиженное состояние и может транспортироваться по трубам, подобно жидкости.Скорость начала псевдоожижения зависит от размеров частиц, их плотности, плотности и вязкости газа и ряда других факторов. Скорость витания VB можно определять по эмпирической формуле

 

 

Коэффициент равен:

 

 

Для предварительной оценки числа Рейнольдса используется интерполяционная зависимость, справедливая до значений Аr<108:

 

 

В формулах (2.3) и (2.4) критерий Архимеда рассчитывается по формуле

В качестве примера рассчитаем критическую скорость (скорость витания) для системы пневмотранспорта гранул ПЭНП, приняв средний диаметр частиц равным d=4*10-3 м, плотность твердого материала р=920 кг/м3, плотность воздуха при 20 °С и атмосферном давлении p0=1,21 кг/м3; кинематическая вязкость воздуха при этих условиях равна 15,06*10-6 м2/с.

Вначале находим значение критерия Архимеда:

 

 

Используя формулу (2.4), получим интерполяционное значение числа Рейнольдса:

 

 

Поскольку значение Re>500, то Y=0,44. Используя формулу (2.3), получим число Рейнольдса для скорости витания:

 

 

Определим критическую скорость (скорость витания):

 

 

Следовательно, минимальное значение скорости воздушного потока в трубопроводе не должно быть меньше 9,8 м/с.