<<
>>

1.3. Анализ современных подходов к моделированию частиц в суспензиях

В современной металлургической науке, никогда ранее не имевшей дело с технологиями жидкофазного восстановления, практически Hei исследований, посвященных проблематике моделирования частиц в шлакоугольных суспензиях.

Исследования гидродинамических параметров пневматически перемешиваемых суспензий в последние десятилетия были связаны с задачами химической, горной, пищевой промышленности, биотехнологий и др. Накоплен значительный материал. касающийся в основном характеристик развития межфазной поверхности «газ- жидкость».

массо- и теплообмена в суспензиях.

Так. в работах [53-59) были получены корреляционные выражения для оценки объемного коэффициента массопереноса в жидкости и характерного размера пузыря при барботаже суспензий, показано влияние насыщенности суспензии и физических свойств жидкости на газосодержание в суспензии. В работах [60, 61J получили корреляционные выражения для коэффициента массопереноса между жидкостью и твердыми частицами (К,), определили зависимость К, от газовой нагрузки, размера пузырей и вязкости жидкости. В работе [54] получили эмпирическую зависимость для оценки объемного коэффициента массопереноса в газовой фазе. При барботаже суспензий для оценки коэффициента теплонереноса в жидкой фазе можно использовать зависимости, полученные в [62].

В работе [63] изучали влияние концентрации мелких легких твердых частиц на гидродинамику слоя при концентрации твердых частиц до 36% (об.). Систему условно разделили на "разреженную" и "плотную" фазы. Разреженная фаза состояла из быстро проходящих барботируемый слой крупных пузырей и их конгломератов. Плотную фазу идентифицировали как жидкость с твердыми частицами и взвесью мелких пузырьков. Определяли вклады в общее газосодержание разреженной и плотной фаз. Показано, что увеличение насыщенности суспензии значительно снижает величину общего газосодержания. При этом содержание разреженной фазы меняется слабо. Значительное уменьшение содержания газа в нлошой фазе при барботаже объяснили облегчением коалесценции малых пузырьков при введении в CHCICMV твердых мелких частиц. Содержание газа в плотной фазе оказалось практически не зависящим от диаметра барботера. Содержание крупных пузырей уменьшалось с увеличением диаметра барботера. В работе предложены эмпирические корреляционные выражения для оценки содержания газа в разреженной и плотной фазах.

Специфика рассмотренных выше исследований определялась нуждами соответствующих промышленных технологий. Все экспериментальные работы по гидродинамике суспензий проводились на холодных моделях с использованием твердых частиц микроскопических размеров: от 1 до 10 мкм, редко - при 100 мкм (что намного меньше характерных размеров частиц угля в печи Ромелт). Размерный фактор при выборе фракции модельных частиц во внимание не принимали.

(24)

где c/v - диаметр частицы, Ао - внутренний масштаб турбулентности, к и П -

безразмерные константы, которые зависят от того больше или меньше размер частицы внутреннего масштаба турбулентности в системе. Однако, как будет показано в п:. 2. «константы» в (24) на самом деле зависят от соотношения плотностей несущей и дисперсной фазы и должны быть существенно уточнены.

Исследования суспензий, содержащих более крупные тзердые частицы, проводились преимущественно применительно к флотации. По и здесь специфика тех-нологического процесса определила направление работ: исследования посвящены повышению эффективности работы флотомашин путем у величения минерализации пузырей и седиментации осадков.

В литерату ре имеются (см.. например, [64]) критериальные зависимости, описывающие взаимодействие микрочастиц с турбулентными пульсациями. Они имеют вид

Проведенный анализ литературных источников покатал, что при физическом моделировании частиц шлакоугольной суспензии процесса Ромелт практически не-возможно использовать резулыагы но исследованию гидродинамики суспензий, по-лученные для других технологических процессов. Необходима разработка методик моделирования угольных частиц (как мелких, взвешенных в несущей жидкости, так и крупных, неравномерно распределенных в обьеме ванны), адекватных условиям поставленной задачи.

Угольные частицы, образующие в перемешиваемом струями кислородовоз- душного дутья шлаке суспензию, вносят основной вклад в интегральную скорость восстановления железа в процессе Ромелт. В настоящее время нем единой точки зрения на схему восстановления железа в шлакоугольной суспензии процесса Ро- ме.п, а. следовательно, на потенциальные возможности интенсификации технологии. Поэтому, помимо исследований гидродинамики шлакоугольной суспензии необходимо изучение возможных схем и особенностей кинетики восстановления желе ja в шлакоугольной суспензии.

<< | >>
Источник: КОЛЕСНИКОВ ЮРИЙ СЕРГЕЕВИЧ. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ ШЛАКОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ И ОСОБЕННОСТЕЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ В НИХ ЖЕЛЕЗА С ЦЕЛЬЮ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА РОМЕЛТ. 2006

Еще по теме 1.3. Анализ современных подходов к моделированию частиц в суспензиях:

  1. 1.7 I Современные подходы к менеджменту
  2. 1.2 Анализ современной структуры построения НБО при использовании СРНС
  3. 1.2. Анализ современных подходов к физическому моделированию струйной продувки металлургических расплавов
  4. 1.3. Анализ современных подходов к моделированию частиц в суспензиях
  5. 1.4. Анализ современных исследований восстановления железа в шлакоугольных суспензиях
  6. 2.1. Разработка методики физического моделирования боковой струйной продувки в процессе Ромелт
  7. 2.2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА МОДЕЛЬНЫХ ЧАСТИЦ ПРИ ФИЗИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ШЛАКОУГОЛЬНОЙ СУСНЕНЗИИ ПРОЦЕССА РОМЕ.11
  8. 2.2.1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧАСТИЦ ВЗВЕСИ.
  9. 1.2 СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ
  10. 2.1. Анализ современной теоретической базы конкурентоспособности
  11. Свобода журналистики как базовая основа функционирования средств массовой информации. Становление и характер концепций свободы: авторитарной, либеральной (полной свободы), социальной ответственности. Современные подходы решения.
  12. КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ПОДХОДОВ
  13. 9.3 Личность искренне верующего современного человека: ЭЭГ моделирование. Представлено в полном издании книги
  14. §9. Анализ современных данных, связанных с характеристикой "просодики", "просодии ", "интонации ".
  15. Исторические и современные подходы к управлению как науке
  16. § 2.6. Практическая работа по адаптации методов ГИС для анализа ресурсных зон и моделирования хозяйственного деления территории.
  17. современные подходы к описанию иск как экономической системы
  18. Постнеклассика. Современные подходы к моделированию сложности Postnonclassics. Modern appraches towards modeling complity
  19. Трансакции на рынке корпоративного контроля: мировая практика и современные подходы к изучению