مطالعه ي تجربي سيال سازي ذرات جامد در يك بستر سيال حبابي

An experimental study of fluidization of solids particles in a bubbling fluidized bed

براي مطالعه تجربي هيدروديناميك بستر سيال و پارامترهاي موثر بر آن، يك بستر سيال طراحي و ساخته شد. اين بستر، استوانه اي عمودي و شفاف به قطر 14 سانتي‌متر با ذرات شن سيليكا در بازه اندازه 212 تا800 ميكرومتر بوده و توسط هوا با فشار و دماي محيط، سيال مي-شود. در اين تحقيق ابتدا حداقل سرعت سياليت براي ذرات مختلف به‌دست آمده و تاثير اندازه ذرات و ارتفاع بستر روي اين سرعت بررسي شده است. سپس افت فشار بستر و تاثير ارتفاع و اندازه ذرات روي آن مطالعه شده است. در پايان، نتايج حاصل از آزمايش براي حداقل سرعت سياليت و افت فشار بستر با مقادير پيش بيني شده توسط روابط موجود، مقايسه شده تا ميزان انحراف اين روابط با نتايج آزمايش ها مشخص شود. نتيجه اين آزمايش ها نشان مي دهند كه با افزايش اندازه ذرات، سرعت حداقل سياليت افزايش مي يابد. اما براي يك ارتفاع معين، اندازه ذرات تاثيري روي مقدار افت فشار بستر ندارد. افزايش ارتفاع بستر علاوه بر افزايش افت فشار، سبب مي شود تاحداقل سرعت سياليت اندكي افزايش يابد اما اين افزايش چشم گير نمي باشد. همچنين افت فشار بستر با تغيير ارتفاع به صورت خطي تغيير مي كند.

To perform an experimental study of the hydrodynamics of fluidized bed and investigate the affecting parameters, a fluidized bed has been designed and fabricated. This bed consists of 212 to 800 microns silica sand in a transparent vertical cylinder with 14 cm inner diameter. It is fluidized by air at atmospheric pressure and temperature. In this research, at first the minimum fluidization velocity for different sand sizes and bed heights are obtained. Then the effects of size and height on the pressure drop across the bed have been studied. Finally, the experimental results are compared with calculated values from existing correlations to determine the deviations of the predicted values. Results indicate that by increasing the particle size in the equal bed height, the minimum fluidization velocity is increased, while the pressure drop does not significantly change. Also, by increasing bed height, the pressure drop is increased, while increase in the minimum fluidization velocity is ignorable. Also, bed pressure drop changed linearly with bed height.