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Fluidized bed freeboard measurements of heat transfer

Authors


Abstract

Local surface-to-suspension heat transfer coefficients in the freeboard of a fluidized bed reactor were measured by a newly designed miniature probe. Four types of plate orientations were used to test directional effects of surface on heat transfer rate.

Variations of heat transfer coefficients with radial position are more significant at lower freeboard. For plate parallel both to the axial and radial directions of the column, the heat transfer coefficient (h) is higher at the center than at wall. For plate with exposed surface parallel to the axial and perpendicular to the radial directions, the plate gives nearly the same value of h at the center and the wall. At low heights of freeboard, center-facing surface exhibits higher heat transfer rate than wall-facing one. The phenomena of higher solids concentration and center to wall movement of particles account for this observation.

Variations of heat transfer coefficients with elevation in the freeboard are as much as an order of magnitude, decreasing to gas convection with increasing elevation. These variations are relatively insensitive to the types of plate orientation investigated.

Abstract

On a mesuré les coefficients de transfert de chaleur locaux entre la surface et la suspension dans la zone libre d'un réacteur à lit fiuidisé au moyen d'une sonde miniature de conception nouvelle. On a utilisé quatre types d'orientation des plateaux pour tester les effets directionnels de surface sur la vitesse du transfert de chaleur.

Les variations des coefficients de transfert de chaleur selon la position radiale sont plus importantes dans la zone libre inférieure. Lorsque le plateau est parallèle à la fois aux directions axiales et radiales de la colonne, le coefficient de transfert de chaleur (h) est plus grand au centre quà la paroi. Lorsque la surface exposée du plateau est parallèle à la direction axiale et perpendiculaire à la direction radiale, on obtient quasiment la me'me valeur de h au centre et à la paroi. Pour de faibles hauteurs de la zone libre, la surface faisant face au centre montre une vitesse de transfert de chaleur plus grande que la surface se trouvant face à la paroi. Le phénomène des plus fortes concentrations de solides et du mouvement des particules entre le centre et la paroi explique cette observation.

La variation des coefficients de transfert de chaleur avec l'élévation de la zone libre est au moins d'un ordre de grandeur, diminuant avec la convection du gaz lorsque la hauteur augmente. Ces variations sont relativement insensibles aux types d'orientation des plateaux étudiés.

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