從傳熱的機(jī)理和在工業(yè)生產(chǎn)上的實(shí)際意義來說,流化床的傳熱大體上分為 兩類:
① 流體與固體之間直接接觸的傳熱過程;
② 氣固流化系統(tǒng)和器壁之間的給熱過程。
在流化床中,每一顆粒都被氣流猛烈地沖刷著,沖刷的速度具有變化著的脈動(dòng)性質(zhì),這就強(qiáng)化了傳質(zhì)和傳熱過程。在傳熱過程中,由于顆粒間相互碰撞,邊界層發(fā)生湍流化。在單位設(shè)備體積內(nèi),容納大量的顆粒,而其表面均參與了熱交換過程。因此,流化床設(shè)備有較高的換熱系數(shù)和很大的相分界面,這就決定著每立方米設(shè)備體積的傳質(zhì)傳熱過程的強(qiáng)度。
在流化床傳熱傳質(zhì)研究上,雖然已做了大量的工作,但是到目前為止,關(guān)于這種過程的定量的規(guī)律,還沒有一致意見。這主要因?yàn)樵囼?yàn)及基本參數(shù)確定的復(fù)雜性?以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果與設(shè)備尺寸有密切關(guān)系,因而導(dǎo)致過程模擬的困難。實(shí)驗(yàn)結(jié)果不 僅與設(shè)備操作方式(間歇操作或連續(xù)操作)有關(guān),而且還與顆粒直徑的平均方法、 過程的推動(dòng)力和顆粒內(nèi)部溫度梯度等有關(guān)。等速干燥過程的換熱系數(shù)是比較可靠 的。需要注意,在應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式時(shí),對(duì)d等的確定方法,要與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)所采用的方法相一致。更為困難的是計(jì)算實(shí)際的推動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)表明,在離開分 布扳10~25mm的地方,氣體溫度將急劇地降低(幾乎降到排氣溫度)。許多學(xué)者認(rèn)為,這是由于強(qiáng)烈的熱交換過程使氣體在很薄物料層內(nèi)受到冷卻的結(jié)果,但分析計(jì)算沒有證實(shí)類似的這種意見。沿著床層高度溫度的變化規(guī)律,與氣體的縱向攪混有關(guān),因此,溫度曲線特性和相應(yīng)的過程推動(dòng)力與床層內(nèi)氣體與顆粒的攪混有關(guān)。 隨著流化速度的增大,推動(dòng)力逐漸減小。只有當(dāng)物料處于氣流輸送狀態(tài)時(shí),推動(dòng)力才重新增大。