輸送分離高度（Conveying separation height）又稱夾帶分離高度。流化床稀相區中絕大部分顆粒都已沉降下來的高度。流化床中顆粒的分布可分為濃相區和稀相區，在稀相區中的顆粒是受氣流的衝擊作用而向上運動的。達到一定高度後便會重新沉降下來在輸送分離高度以上的顆粒被氣流帶出，需要採用旋風分離器分離。根據這個高度，可以決定旋風分離器的入口位置。
基本介紹
- 中文名：輸送分離高度
- 外文名：Conveying separation height
- 別稱：夾帶分離高度
- 所用設備：旋風分離器分離
- 影響：床層線速和床層直徑
- 提出時間：1958年
流化床,概念提出,輸送分離高度示意圖,
流化床
流化是一種通過與向上流動的氣體或液體接觸，將微細固體轉變為流體狀態的過程。這種接觸方法有許多的特殊的特徵。流化工程嘗試利用這種特性的優點，在流化床焚化方法套用中，以空氣代替液體為燃燒提供氧氣和流化微細固體。
依據氣流速度，固體物料與空氣接觸的各種模式見下圖。
氣固接觸示意圖圖中，表觀氣流速度從左至右增加。當空氣以低流速向上流過微細顆粒床層時，由於氣速不夠高不能移動沙粒，因此氣體只是從靜止顆粒問空隙滲透。這種結構因為沒有顆粒移動被認為是固定床。
當氣流速度增加，顆粒移動分離並且有少量粒子會顫動並在有限範圍移動。這種情況是接近流化的膨脹床，特點是比流化態要求的壓降大。在高的氣流速度下，就會達到這樣一種平衡，此時全部的顆粒懸浮在上升氣流中。在這時，顆粒和氣體間的摩擦力與顆粒的重量平衡。結果，相鄰顆粒之間壓力的垂直分量消失。床層部分的壓降近似等於在那部分中流體和粒子的重量。這時床層被認為是剛剛流化，並被看做最小或最低流化的床，但是其壓降比流化之前低。最低流化態的氣流速度稱作最小流化氣速。
當氣流速度上升超過最小流化氣流速度時，可觀測到隨氣泡和氣體通道的產生，床層明顯不穩定。在高氣流速度時，攪動變得更加劇烈，固體的移動更加活躍。此外，床層不會大量膨脹而遠超過它在最小流化態時的體積。這種床層稱為集態流化床，沸騰流化床或簡稱為流化床。
只要床層有一個明確的上界限制或表面，氣體流化床就叫密相流化床。然而，當流體流動速度足夠高，超過固體自由沉降速度，床層上表面消失，夾帶明顯變大，固體被氣體帶出床層外。這種狀態稱為分散、稀釋或者稀相流化床，伴隨有固體的氣動傳送。
概念提出
輸送分離高度（TDH）概念是由Zenz等於1958年提出的。他認為在床層表面氣泡破裂的影響主要和兩個因素有關，即床層線速和床層直徑。床層線速提高，則氣泡數量增多，氣泡破裂時的動能增大。Zenz發現，夾帶量對氣速很敏感，大約正比於u12~u14，而TDH不那么敏感，大約氣速增加一倍，TDH增加70%；床層直徑增加，整個床層的不均勻性也會增加，因此，隨著床層線速和床層直徑的提高，所需的TDH也會增加。此外，TDH還隨操作壓力的增加而線性增大。TDH的估算式多用床徑DT和操作氣速uf來關聯，如果已知在一氣速下u1下的TDH，則在另一氣速u2下的TDH還可用下式估算：
輸送分離高度示意圖
燃煤流化床鍋爐中的人爐煤顆粒為寬篩分，一些終端速度大的顆粒也會被夾帶向上，這些大的顆粒經過一定高度後將陸續返回床層，只有那些終端速度小於表觀氣流速度的粒子才會被繼續夾帶出去。聚集和碰撞的作用也會使一些顆粒回落。因此，存在一個分離高度，當達到顆粒濃度不再下降（即氣流飽和攜帶狀態，一般取飽和度為99%處）的高度稱為輸送分離高度（TDH），如下圖所示。
輸送分離高度示意圖在這一高度的顆粒夾帶量為常數。流化床懸浮段高度應取為TDH，過高則加大製造成本，過低顆粒攜帶率增大。
