Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет отстойника




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Скорость осаждения частицы в вязкой среде в поле гравитационных сил равна

= ,

где d – диаметр частицы;

g – ускорение свободного падения;

ρч , ρс – плотность частицы и среды;

ξ – коэффициент сопротивления среды.

Решая это уравнение в отношении ξ, имеем

ξ = .

Умножив левую и правую части этого уравнения на квадрат числа Рейнольдса

Rе2 = ,

где – кинематическая вязкость среды,

получим

Rе2ξ = .

Выражение в скобках представляет собой критерий Архимеда, т.е.

Аr = .

Поэтому можно записать

Rе2ξ = .

Тогда предельные значения критерия Аr для определения характеристики режима будут следующие:

Значение Rе Уравнение для нахождения ξ Значение Аr Режим
Rе ≤ 2 ξ = 24/Rе Аr ≤ 36 ламинарный
500≥Rе>2 ξ = 18,5/Rе0,6 36 < Аr ≤ 8,3 · 104 переходный
Rе > 500 ξ = 0,44 Аr > 8,3 · 104 турбулентный

 

Для ламинарного режима

Rе= Аr/18,

для переходного режима

Rе= 0,152 Аr0,715;

для турбулентного режима

Rе= 1,74 Аr0,5.

По значению критерия Рейнольдса определяется скорость осаждения частицы в вязкой среде

= ,

где μ – динамическая вязкость среды, Па · с.

Фактическая скорость осаждения частиц

0 = ·φ · λ,

где φ – коэффициент формы частиц;

λ – коэффициент стеснения.

Таблица 3.1 – Значения коэффициента формы частиц

Форма частиц Коэффициент φ
Шарообразная 1,00
Округлая 0,77
Угловатая 0,66
Продолговатая 0,58
Пластинчатая 0,43

 

Формула Андерса по определению λ

λ = ,

где СV – объемная концентрация частиц в долях.

Так как

СV = = ;

хсм = ;

1+ ; –1,

имеем

СV = ,

где хсм – массовая концентрация.

Производительность отстойника определяем по формуле

Vс = 0 F0,

где F0 – площадь поверхности осаждения.

Если задана производительность отстойника, то можно определить площадь поверхности отстаивания

F0 = ,

где Gс – массовая производительность отстойника по осветленному продукту (дисперсионной среды), кг/с.

Рассмотрим материальный баланс процессов разделения.

Пусть неоднородная система состоит из веществ:

а – дисперсионная фаза;

в – дисперсная фаза (взвешенные частицы);

Мсм – количество исходной смеси;

Ма – количество очищенного продукта;

Мв – количество осадка;

хсм – содержание вещества в в исходной смеси в долях по массе;

ха – содержание вещества в в очищенном продукте в долях по массе;

хв – содержание вещества в в осадке в долях по массе.

Тогда материальный баланс разделения можно представить так:

а) по общему количеству веществ

Мсм = Ма + Мв,

б) по количеству взвешенных частиц (дисперсной фазы)

Мсм хсм = Ма ха + Мв хв.

Эффективность разделения характеризуется эффектом разделения

Эр = ,

где Мв хв – количество выделенного вещества, перешедшего в осадок;

Мсм хсм – количество дисперсной фазы в исходной неоднородной системе.

Пример

Необходимо разделить водную суспензию с начальной концентрацией примесей хсм = 0,1 таким образом, чтобы содержание примесей в очищенной воде ха = 0,02, а в осадке – хв = 0,7. Минимальный диаметр частиц суспензии d = 30 мкм, а их плотность ρч = 2200 кг/м3. Разделение производится при температуре суспензии 15ºС, при которой динамическая вязкость суспензии μ = 1,14 · 10-3 Па·с.

Определить эффективность разделения и площадь отстаивания для непрерывного разделения суспензии. Производительность отстойника по исходной суспензии принять равной Gсм = 50 т/ч.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 3686. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.022 сек.) русская версия | украинская версия