Inwersja faz w fluidalnym wymienniku ciepła

W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań przepływu gaz - ciało stale w fluidalnym wymienniku ciepła. W trakcie badań zaobserwowano powstawanie szczególnej formy struktury burzliwej, która charakteryzuje się trzema strefami: strefą rzadką nad rusztem, przepływem przez przestrzeń międzyrurową oraz strefą zagęszczoną nad wkładem rurowym. Jest to inwersja faz, podczas której wkład rurowy wymiennika fluidalnego zaczyna spełniać rolę dystrybutora gazu. W przestrzeni międzyrurowej wyraźnie wzrasta prędkość gazu, co powoduje jednocześnie bardzo zmienny gradient prędkości lokalnej; osiągnięcie inwersji powoduje, że złoże fluidalne wkracza w obszar intensywnej wewnętrznej cyrkulacji.

Selected research results dealing with gas-solid flow in a fluidized bed heat exchanger are presented in the paper. A formation of particular form of turbulent structure was observed during experiments. This structure was characterized by the existence of three zones: scarce area above the grate, flow through the outside-tubular space and a dense area above the tubular insert. This represents phase inversion during which the tubular insert of the fluidized bed heat exchanger works as a gas distributor. In the outside-tubular space the velocity of gas increases considerably, causing simultaneously the formation of a variable local velocity gradient. The inversion results in the intensive internal recirculation of fluidized bed. In the paper analytical part the limits of phase inversion occurrence were determined and conclusions useful for a design work were formulated.