Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2020-01-13 | 250 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
к - концентрация твердой фазы
Составляем материальный баланс по твердой фазе:
,
причем
;
; ,
откуда
=
Но ,
где - скорость стесненного осаждения;
Производительность отстойника
Vотс()=
Производительность отстойника зависит от F, но не от высоты
Отстойник полунепрерывного действия
Пути и Н частицы должны проходить за одно и то же время, поэтому
, откуда
-производительность отстойника; -объем отстойника
=
Vотс=b )
Некоторые конструкции отстойников непрерывного действия
колонный отстойник полочный отстойник
Отстаивание в поле центробежной силы (центрифугирование)
Циклоны (г-тв) гидроциклоны (ж-ж; ж-тв)
В центрифугировании центробежная сила значительно больше силы тяжести
» ;
Центробежное ускорение
Фактор разделения - основная характеристика
= =
Если <3500 – осадительные центрифуги
=3500 – 100000 – ультрацентрифуги
>106 – газовые центрифуги (n=100000 об/мин)
Так как центробежная сила меняется по радиусу
то скорость осаждения является функцией радиуса
Схема работы центрифуги
Вводим допущения
1. На участке dr скорость woc=
2. Применяем зависимость ,
где , но вместо g вводим центробежное ускорение »g
Тогда
Рассмотрим ламинарный режим
,
где Re=
Тогда
; =
Разделим переменные:
;
- время осаждения при ламинарном режиме.
|
Аналогично определяют время для:
переходного режима при ;
турбулентного режима
Зная время осаждения можно определить производительность центрифуги:
Фильтрование
Фильтрованием называют процесс разделения суспензий с использованием пористых перегородок.
Разность давлений по обе стороны фильтрующей перегородки создают разными способами:
-фильтрование при постоянной разности давлений;
- фильтрование при постоянной скорости;
-фильтрование при переменных разности давлений и скорости.
Осадки, образующиеся при фильтровании на фильтрующей перегородке, могут быть сжимаемыми и несжимаемыми.
Фильтрование с образованием несжимаемого осадка на несжимаемой перегородке
Практически несжимаемыми являются осадки, состоящие из механически прочных твердых частиц размером более 100 мкм.
Особенностью несжимаемых осадков и перегородок является постоянство их пористости и, следовательно, сопротивлению потоку жидкости в процессе фильтрования. Режим течения фильтрата в порах вследствие их малого диаметра и низкой скорости потока является ламинарным.
Видимая скорость фильтрования выражается объемом жидкости (фильтрата), проходящего через поры на 1 м2 поверхности фильтра в единицу времени:
,
где F – площадь фильтра;
– элементарный расход жидкости за время dτ;
Δ p – перепад давлений;
µ – вязкость жидкости;
r, l, i – радиус, длина и количество капилляров.
Величины r, l, i в среднем постоянны для каждого осадка и каждой фильтровальной перегородки и не поддаются непосредственному измерению.
8 l / πr 4 i определяется простым экспериментом и выражает суммарное сопротивление слоя осадка R o и фильтровальной перегородки R п
. Таким образом
. Величину R п с достаточным приближением можно считать постоянной. Сопротивление слоя осадка, пропорциональное его толщине h о, нарастающей во времени, выражается через объем фильтрата V и относительную объемную концентрацию твердой фазы x о в разделяемой суспензии
|
. Так как режим течения фильтрата является ламинарным, сопротивление осадка пропорционально его толщине
,
где r о – удельное сопротивление осадка, -отношение объема осадка
к объему фильтрата
Тогда основное уравнение процесса фильтрования с образованием несжимаемого осадка на несжимаемой фильтровальной перегородке примет вид
. На практике встречаются три основных режима фильтрования:
1) при Δ p = const,
2) при = const,
3) при одновременном изменении перепада давлений Δ p и скорости фильтрования.
Первый режим осуществляется на вакуум-фильтрах, а также при создании постоянного избыточного давления на свободной поверхности разделяемой суспензии с помощью сжатого воздуха.
Производительность фильтра V за время τ определяется по формуле
.
В случае фильтрования с постоянной скоростью ( =const) и непрерывным ростом Δ p производительность фильтра вычисляется по формуле
. Перепад давления вычисляется следующим образом
,
Величина Δ p является линейной функцией времени.
По уравнению
можно определить время τ, в течение которого при постоянной скорости фильтрования достигается максимальный перепад давлений (Δ p)макс.
На практике процессы фильтрования часто протекают при переменных значениях скорости фильтрования и перепада давлений (третий режим).
Для определения величин r о и R п достаточно в лабораторных условиях произвести фильтрование разделяемой суспензии при Δ p = const с применением фильтровальной перегородки, намеченной к использованию в промышленном аппарате. Измерив в ходе опыта через фиксированные промежутки времени τ 1 и τ 2 толщины слоев образовавшегося осадка δ 1 и δ 2, составляются два уравнения
|
,
. Решая систему этих уравнений получают величины r о и R п.
Ту же задачу можно решить, измерив в указанном опыте объемы полученного фильтрата V 1 и V 2 по истечении периодов времени τ 1 и τ 2. Значения r о и R п выражаются из следующих уравнений
;
.
.
Существует графический способ определения констант фильтрования при постоянном перепаде давлений.
Уравнение фильтрования при постоянной разности давлений имеет вид:
Для определения сопротивления фильтрующей перегородки и удельного сопротивления осадка уравнение приводится к линейному виду:
.
где V – объем фильтрата, прошедшего через 1 м2 фильтрующей поверхности за время τ; C= – константа фильтрования, характеризующая гидравлическое сопротивление фильтрующей перегородки, м3/м2; – константа фильтрования, учитывающая режим процесса фильтрования и физико-химические свойства осадка и жидкости, м2/с.
При постоянных температуре и разности давлений все величины, входящие в правую часть уравнения, постоянны. Для определения констант фильтрования строится график в координатах Δτ/ΔV от V, на который наносятся значения величин измеренных в опыте.
Величины С и K находят из системы уравнений
,
где m – отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат; tg β – тангенс угла наклона прямой.
ТРАНСПОРТ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ
(кубические метры дисперсной фазы к объему аппарата)\
сечение
Торнтон - Пратт предложили послойную модель движения дисперсных сред
|
(противоток)
- относительная скорость движения фаз
Противоток Прямоток
(прямоток)
фиктивная скорость сплошной среды
фиктивная скорость дисперсной среды
- скорость одиночной частички
- функция стесненности потока частиц
Для систем (газ, жидкость – тв. часть) для противотока:
Для жидкостных дисп. Систем (вода – нефть, нефть, вода) для противотока:
- дисперсной фазы нет
- сплошной фазы нет
- концентрация в разреженной упаковке РУ частиц (дисперсная)
- режим плотной упаковки.
При введении перемешивающего устройства – режим не разрушается
Рассмотрим две системы
Н.с. – неподвижный слой
ПС – псевдоожиженый
Величина необходимая для определения межфазной поверхности в процессах
- удельная межфазная поверхность (сколько поверхности дисперсной фазы находится в объема аппарата)
средний объемно-поверхностный диаметр частиц.
- интенсивная межфазная поверхность.
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!