由于氣泡在床層中上升時(shí)逐漸長(zhǎng)大合并,至床層上界面處破裂,因此,床層不穩(wěn)定,上界面亦以某種頻率上下被動(dòng),床層壓降也隨之相應(yīng)波動(dòng)。應(yīng)當(dāng)指出,由于磁力研磨機(jī)顆粒與流體之間的蒂度差的大小決定了大多數(shù)的液固流化屬散式流化,氣固流化屬聚式流化,但這并不是的,當(dāng)固體顆粒粒度和密度都很小,面氣體密度很大時(shí),氣固系統(tǒng)的流化可能出現(xiàn)散式流化:當(dāng)固體密度很大時(shí),液固流化也可能為聚式流化。流化床的流體力學(xué)特性化床的壓降,理想流化床在理想情況下,流體通過顆粒床層時(shí),克服流動(dòng)阻力產(chǎn)生的壓降與空塔氣速之間的關(guān)系,大致可分為以下幾個(gè)階段:周定床階段流體流經(jīng)固體床的壓降已在節(jié)中作過討論。此時(shí)氣速較低,床層靜止不動(dòng),氣體通過床層的空隙流動(dòng),隨氣速的增加,氣體通過床層的摩擦阻力也相應(yīng)增加中段。
流化床階段當(dāng)流速繼續(xù)超過點(diǎn)時(shí),床層開始松動(dòng),顆粒重排,床層空隙率,逐漸地顆粒開始懸浮在流體中自由運(yùn)動(dòng),床層的高度亦隨氣速的提高而,但磁力研磨機(jī)整個(gè)床層的壓力降仍保持不變,仍然等于單位面積的床層凈重力。流態(tài)化階段的與“的關(guān)系中段。當(dāng)降低流化床氣速時(shí),床層高度空釀率也隨之降低關(guān)系曲線沿返回。這是由于從流化床階段進(jìn)人固定床階段時(shí),床層由于曾被吹松,其空隙率比相同氣速下未被吹松的固定床要大,因此,相應(yīng)的壓降會(huì)小一些。與點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流速稱為臨界流化速度,它是小流化速度。相應(yīng)的床層空隙率稱為界空率流化階段中床層的壓力降,可根據(jù)顆粒與流體間的摩擦力恰與其凈重力平衡的關(guān)系求出,即整理得,式中一開始流化時(shí)床層的高度。隨著流速的,床層高度和空酸率都增加,而維持不變,壓降不隨氣速改變而變化是流化床的一個(gè)重要特征。
整個(gè)流化床階段的壓力降為。在氣固系統(tǒng)中,與相比較小可以忽略,約等于單位面積床層的重力。氣流輸送階段在此階段,氣流中顧粒濃度降低,由濃相變?yōu)橄∠?,使壓力降變小,并呈現(xiàn)出復(fù)雜的流動(dòng)情況,此階段起點(diǎn)空塔速度稱為帶出速度或大流化速度,即流化床操作所容許的理論大氣速。此階段的特性將在第節(jié)討論。實(shí)際流化床實(shí)際流化床的情況比較復(fù)雜,其關(guān)系曲線。它與理想流化床曲線的主要區(qū)別是:在固定床區(qū)域和流化床區(qū)域之間有一個(gè)“駝峰”,這是因?yàn)楣潭ù驳念w粒間相互擠壓,磁力研磨機(jī)需要較大的推動(dòng)力才能使床層松動(dòng),直至顆粒達(dá)到懸浮狀態(tài)時(shí),壓降便從“駝峰”段降到水平段段,此后壓降基木不隨氣速而變,初的床層愈緊密,“駝峰”段越陡峭。由于流化床階段保持不變,壓降線應(yīng)為水平線,而實(shí)際流化床中線右端略微向上傾斜。這是由于氣體通過床層時(shí)的壓力降除大部分用于平衡床層顆粒的重力外,還有很少一部分消耗于顆粒之間的碰撞及顆粒容器壁之間的摩擦