سؤال حول Pressure drop

[Bashir2008]

السلام عليكم

هناك بالتاكيد من سمع عن Packed bed column

وهو عبارة عن فلتر أو عمود به مواد ( حبيبية الشكل أو ماشابه ) تستخدم في عمليات الفصل ( السوائل والمواد الصلبة مثلا )

سؤالــــــــــــــي يبدأ الان

لنفترض أن المائع عبارة عن ماء وهو متدفق من أسفل هذا الفلتر أو العمود إلى أعلى … حيث يلتقي بالمواد ( Packing materilas )
وهذه المواد ( Packed bed ) تقوم بفصل الجزيئات الصلبة الملوثة من الماء

سؤالي هو: حول Pressure drop الذي يحدث خلال هذه المواد

أريد أن أفهم بالتفصيل حول هذه الظاهرة … كيف تحدث ولماذا وكيف يتم قياسه

حاولت أن أبحث عن هذه الظاهرة ووجدت الكثير باللغة الانجليزية ولكني لم أجد باللغة العربية شرحا مبسطا يوضحها ويجعلك تتخيل الاجابة

فالرجاء ممن لديه الاجابة اعطاء شرح على هذا وشكرا

[eyadamk]

اذا فهمت سؤالك صح فجوابه كالتالي :

الحبيبات تكون متراصة. لكن شكلها(شبه اكروي) يسمح بوجود فراغات بينية (تخيل عدد من الدوائر فوق بعضها كما الوجوه الضاحكة بالأٍسفل). هذه الفراغات البينية تسمح بمرور أحجام معينة من المواد الصلبة الغير ذائبة. تعتمد هذه الاحجام على احجام الحبيبات.

يمر السائل المراد تنظيفه من خلال الفراغات و تعلق الشائب. كل شائبة تعلق في الفراغات تسد ذلك الجزء من الفراغ. بمرور الوقت يزداد عدد الشوائب العالقة و يقل عدد الفراغات البينية المتاحة لمرور السائل فيقل معدل مروره و يزدادا الضغط. هذا من ناحية من ناحية ثانية جريان السائل نفسه يسبب ضغط الحبيبات و يقلل حجم الفراغات مع الوقت فيزيد الضغط.

[11123743 (م.أم رنيم)]

Packed bed towerيحدث من خلالة بعض عمليات الفصل وذلك من خلال حدوث
اتصال مابين المائع المراد تنظيفه والماده الموجوده داخل العمود packing materialاو اتصال مابين مائعين مثلا liquid and gas بوجود الpacking الذي يساعد على عملية الفصل على سطحه كما يحدث في absorption tower
لو قلنا ان p1 هو الضغط اعلى العمود قبل دخول المائع وp2 الضغط اسفل العمود فإن pressure drop =P1-P2الذي يحدث نتيجة الإحتكاك والممانعه التي تسببها الpacking ونتيجة مرور المائع خلال الporous اي الفراغات بين الpacking materials حيث ان الhigh porosity تعطي اقل pressure drop لأن الإحتكاك واللمانعه ستكون أقل إذن المائع له ضغط قبل الدخول الى العمود واثناء دخوله الى العمود يحدث فرق في الضغط
pressure drop=f(friction and minor resistance)
Pressure drop=f(volumetric flowrate)
اتوقع لحساب قيمة ال pressure drop نستخدم معادلة ergun equation وعمليا نقيسها باستخدام المانوميتر الذي يقيس فرق الضغط بين اعلى واسفل العمود

[Bashir2008]

الإعــــــــــزاء : Eyadamk و أم رنيم … شكرا لكما على الردود وأعتقد أن ردودكم كانت في صلب الموضوع ولكني لدي بعض الاستفسارات لأفهم هذه الظاهرة جيدا

1- لنفترض أن هذا العمود أو بالاحرى الفلتر الذي يجوي هذه الحبيبات يستقبل التدفق … أقصد يستقبل الماء بمعدل تدفق معين من الاسفل الى الاعلى أي upflow بمعدل 170 لتر في الساعة وبسرعة 2.5 متر في الساعة… كم ستكون سرعة الماء خلال هذه الحبيبات علما بأن المسامية 40% ؟

2- كيف يتم حساب ضعط الماء قبل االوصول الى الحبيبات ؟ سواء حسابيا أو بالاجهزة

شكرا ولكم جزيل الشكر

[11123743 (م.أم رنيم)]

• بالنسبه للإستفسار الأول أخ بشير
  The pressure drop depends on the average velocity in the channels(V1),which is proportional to the superficial or empty-tower veocity(V2) and inversely proprtional to the porosity
  V1=V2/e
  e=porosity
  يعني انت تفترض ان سرعة الماء الداخل الى العمود 2.5 متر في الساعه يعني هذه القيمه تعني سرعة الماء قبل الدخول الى الحبيبات يعني سرعة الماء والعمود فاضي يعني V2 هنا,اوكي؟والمسامية تقول انها 0.4 إذن سرعة الماء خلال الحبيبات تساوي
  v1=2.5/0.4=6.25m/hr

2- بالنسبه للإستفسار الثاني
لحساب الضغط ولنفترض من خلال الأجهزه وانت تريد ضغط الماء قبل دخوله الى العمود يعني P1, الان نربط مانوميتر وانت تعرف ان المانوميتر له طرفان ولنفترض ان الماء الداخل الى العمود يجري في انبوب اذن طرف من المانوميتر نربطه في هذا الإنبوب والطرف الأخر نجعله مفتوح على الجو الأن سنأخذ قراءه من المانوميتر وهي فرق الضغط بين ضغط الماء الجاري في الانبوب والضغط الجوي , والضغط الجوي معلوم اذن نستطيع معرفة ضغط الماء P1 , ولمعرفة الضغط عند مرور الماء خلال الحبيبات نربط مانوميتر بين اعلى واسفل العمود , أعلى العمود هو p1 وهو معروف يبقى عندنا P2 نوجدها من فرق الضغط الذي حصلنا على قيمته من المانوميتر وP1التي حصلنا عليها اولأ

[11111581 (سعد فريح)]

جوابا على الشطر الثاني من السؤال اود ان اعلق على موضوع حساب ضغط او جريان الماء حسابيا اعتقد ان التعبير جاء خطأ فهما تكون الخبرة لا بد من وجود معدات قياس للضغط او الجريان نقوم بقياس ضغط كل جزء سواء قبل الدخول الى العمود المعني او داخل العمود وعموما في حالات الاعمدة المتخصصة سواء كانت فلاتر للماء او اعمدة فصل هناك معدات تقوم بقياس فرق الضغط بين نقطتين خصوصا النقطة العليا للعمود او السفلى والتي من خلالها يتم بقياس فرق الضغط وهو بالتالي قد يقوم بنقل هذه الاشارة الى معدات اخرى تقوم بعمل تنظيف عكسي او اي عمل يؤدي الى انهاء حالة فرق الضغط …اسف على الاطالة وشكرا