Uticaj visine centralne cevi na hidrodinamiku u fontanskom sloju sa cevnim umetkom
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
http://orcid.org/0009-0007-5728-9713
Katarina Šućurović
http://orcid.org/0000-0001-9587-2773
Tatjana Kaluđerović Radoičić
http://orcid.org/0000-0003-4294-0343
Nevenka Bošković-Vragolović
http://orcid.org/0000-0002-3365-6052
Apstrakt
Fontanski sloj predstavlja efikasan sistem za kontakt gas–krupne čestice sa širokom primenom u hemijskoj industriji. Posebno mesto zauzima fontanski sloj sa cevnim umetkom, koji kombinuje prednosti pakovanog sloja sa karakterističnim fontanskim režimom strujanja, omogućavajući bolju kontrolu procesnih parametara i veću efikasnost sistema. U ovom radu prikazano je eksperimentalno ispitivanje fluido-dinamike u laboratorijskoj koloni sa fontanskim slojem i cevnim umetkom. Eksperimentalna instalacija obuhvata kolonu sa ugrađenim mernim mestima za pritisak duž centralne cevi (p1–p6) i u anularnom prostoru (pA1 i pA2). Na dnu kolone nalaze se dva seta mlaznica za kontrolisano uvođenje vazduha u sistem: kompresor obezbeđuje strujanje vazduha kroz centralnu cev, dok ventilator omogućava protok kroz anularni prostor. Ispitivanja su izvedena korišćenjem sfernih staklenih čestica, pri čemu je variran protok vazduha kroz centralnu cev i anulus. Posebna pažnja posvećena je ispitivanju uticaja visine centralne cevi, koja je podešavana na 3, 4,5, 6 i 8 cm. Analizirani su profili pritiska i maseni protok čestica kao ključni fluido-dinamički parametri. Rezultati pokazuju da visina centralne cevi značajno utiče na hidrodinamičko ponašanje i stabilnost sistema. Niže pozicije centralne cevi (3–4,5 cm) obezbeđuju stabilniji rad, manji pad pritiska i jednostavniju regulaciju procesa. Poređenjem četiri ispitivane konfiguracije utvrđeno je da smanjenje visine centralne cevi dovodi do poboljšanja ukupne efikasnosti sistema. Dobijeni rezultati potvrđuju da fontanski sloj sa cevnim umetkom predstavlja efikasnu tehniku za procese kontakta gas–čestice, uz mogućnost optimizacije kroz izbor odgovarajućih geometrijskih parametara.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Reference
[2] Mathur, K. B., N. Epstein, Spouted Beds, Academic Press, New York, USA, 1974.
[3] Grbavčić, Ž. B., Vuković, D. V., Garić-Grulović, R. V., Hadžismajlović, Dž. E., Littman, H., Morgan, M. H., Fluid flow pattern and solids circulation rate in a spout-fluid bed with draft tube, Canadian Journal of Chemical Engineering, 70 (1992), pp. 895–904.
[4] Wu, F., X. Che, Z. Huang, H. Duan, X. Ma, W. Zhou, Numerical study on the gas-solid flow in a spouted bed installed with a controllable nozzle and a swirling flow generator, ACS Omega, 5 (2020), 2, pp. 1014–1024.
[5] Epstein, N., Grace, J. R., Spouting of Particulate Solids, Handbook of Powder Science and Technology, Van Nostrand Reinhold Co., New York, USA, 1984, pp. 507–536.
[6] Grbavčić Ž. B., Ispitivanje mehanike fontanskog sloja niskog pada pritiska sa kontrolisanim kretanjem čestica, Doktorska disertacija, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija, 1989.
[7] Mollick, P. K., Critical assessment of performance of a draft tube configured in a spouted bed for various fluid–particle properties, Industrial and Engineering Chemistry Research, 58 (2019), 42, pp. 19670–19680.
[8] Tellabide, M., I. Estiati, A. Pablos, H. Altzibar, R. Aguado, M. Olazar, Minimum spouting velocity of fine particles in fountain confined conical spouted beds, Powder Technology, 374 (2020), pp. 597–608.
[9] Moradkhani, M. A., S. H. Hosseini, M. Olazar, H. Altzibar, M. Valizadeh, Estimation of the minimum spouting velocity and pressure drop in open-sided draft tube spouted beds using gene-tic programming, Powder Technology, 387 (2021), pp. 363–372.
[10] Brito, R. C., M. Tellabide, A. Atxutegi, I. Estiati, J. T. Freire, M. Olazar, Draft tube design based on a borescopic technique in conical spouted beds, Advanced Powder Technology, 32 (2021), 11, pp. 4420–4431.