Abstract:
สเปาเต็ดเป็นวิธีการสัมผัสของของแข็งและแก๊สผ่านท่อขนาดเล็กบริเวณกึ่งกลาง
เบด สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมที่หลากหลายเช่น การอบแห้ง การเคลือบผิวอนุภาค
หรือการผสมเพื่อเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาพฤติกรรมด้าน
พลศาสตร์ของอนุภาค พร้อมทั้งศึกษาการถ่ายโอนความร้อนระหว่างแก๊สและอนุภาคในสเปาเต็ดเบด
รูปทรงกระบอก โดยการทดลอง และสร้างสมการเอมพิริคัล อนุภาคที่ใช้ในงานวิจัยประกอบด้วย เม็ด
ลูกแก้ว เมล็ดถั่วเขียวและเมล็ดพลาสติก จากการศึกษาพบว่าเม็ดลูกแก้ว เมล็ดถั่วเขียว และเม็ดพลาสติก
จะมีค่าความเร็วต่ำสุดของการเกิดสเปาต์ ของความสูงเบด 14 cm เท่ากับ 0.92 0.78 และ0.99 m/s
ตามลำดับ และความดันลดสูงสุดของสเปาต์มีค่าเท่ากับ 3574, 2674 และ 2448 Pa ตามลำดับ ขนาด
เส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาค ความหนาแน่นของอนุภาค และความสูงของเบด จะมีผลต่อการ
เปลี่ยนแปลงความเร็วต่ำสุดของการเกิดสเปาต์ และความดันลดลงสูงสุดของสเปาต์ ความเร็วของ
อนุภาคในลำสเปาต์จะมีค่าลดลงเมื่อความสูงของเบดเพิ่มขึ้น ส่วนในแอนนูลัสความเร็วตามแนวดิ่งใน
ทีศทางลงจะเพิ่มขึ้นตามความสูงที่ลดลง สำหรับการทดลองหาสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนความร้อน
ของเม็ดลูกแก้วที่ความสูง เบดด 14 cm ด้วยการเพิ่มความเร็วอากาศตั้งแต่ทางเข้า 1.1 Ums ถึง 1.3 Ums
พบว่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอยความร้อนที่บริเวณสเปาต์และแอนนูลัสจะมีค่าเท่ากับ 84-88 และ
71-85 W(m2.K) ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบผลการทดลอง DEM ของเม็ดลูกแก้ว
ขนาด 3 mm ที่ความสูง 14 cm พบว่าความเร็วต่ำสุดของการเกิดสเปาต์จากการทดลองมีค่าสูง
กว่าการจำลอง DEM อยู่ประมาณร้อยละ 12 แต่ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนความร้อนที่ได้จากการ
จำลอง DEM จะมีค่าสูงกว่าการทดลอง
Abstract:
Spouted beds are particle-gas contactors in which the gas is injected through a nozzle at
the center of bed. The spouted technique has been applied in many industries such as
drying processes coating processes or blending of polymer chips. Since, the aims of this
study were to investigate the particle-dynamics and gas-particle heat transfer in a
cylindrical spouted bed by experiment. The empirical equations were also created from
the experiment. The materials used in this experiment were glass beads, mung beans
and plastics. The results revealed that the minimum spouting velocity of glass bead,
mung bean and plastic at bed height of 14 em were 0.92,0.78 and 0.99 mis, respectively
while the maximum spouting pressure drop were 3574,2674 and 2448 Pa, respectively.
The particle size, particle density and bed height have a significant effect on the
minimum spouting velocity and maximum spouting pressure drop. By measuring the
particle velocity, it was found that the particle velocity in spout region decreased against
the increasing of bed height while the vertical downward particle velocity in annulus
region increased with a decrease of bed height. For heat transfer in spouted bed of glass
bead with 3 mm diameter at bed height of 14 em, it was found that the heat transfer
coefficient in spout region and annulus region were 84 - 88 Wl(m 2.K) and
71 - 85 Wl(m2.K), respectively when the inlet air velocity was increased from 1.1Urns to
I.3Ums In addition, from the comparison between the experimental results and the
simulation results using DEM of glass bead at bed height 14 em, it was found that the
minimum spouting velocity of experiment was higher than the minimum spouting
velocity of simulation approximately 12% while the heat transfer coefficient of
simulation was higher than that of experiment.