Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Загальні положення.

Розділення неоднорідних рідких систем в центрифугах - центрифугування

Розрахунок безперервно діючих рідинних фільтрів

Конструкції фільтрів.

За принципом дії фільтри поділяються на фільтри безперервної і фільтри періодичної дії.

В залежності від методу створення рушійної сили:

· фільтри, що працюють під гідростатичним тиском;

· фільтри, що працюють під розрідженням – вакуум-фільтри;

· фільтри, що працюють під надлишковим тиском – фільтр-преси.

Розрахунок безперервно діючих фільтрів зводиться до визначення по заданій продуктивності фільтруючих поверхонь для різних зон процесу, швидкість руху фільтруючої поверхні, а у випадку установки декількох фільтрів – і їх числа.

Загальну схему розглянемо на прикладі стрічкового фільтру, рис. 2.86.

Припустимо, L – загальна робоча довжина фільтруючої стрічки, м. L_ф, L_пр, L_д – довжина ділянок стрічки відповідно для фільтрації, промивки та допоміжних операцій, м. F_ф, F_пр, F_д – поверхня стрічки відповідно для здійснення фільтрації, промивки та допоміжних операцій, м², W – швидкість руху фільтруючої поверхні, м/с; b – ширина стрічки, м.

За дослідними даними визначаємо товщину осаду l.

Кількість осаду, який відкладається на фільтрі за одиницю часу, виразимо добутком швидкості руху стрічки на площу шару осаду, розташовану перпендикулярно напрямку руху:

, звідки (2.211)

Час фільтрації визначимо з рівняння фільтрації для постійного тиску:

(2.212)

Довжину ділянки фільтрації визначають із співвідношення:

, (2.213)

а поверхню фільтрації

(2.214)

Поверхня ділянки промивника знаходять за виразом:

(2.215)

де V_пр – витрати промивної рідини, м³/с,

К_в – поправочний коефіцієнт ,

m_пр, m_ф – коефіцієнт динамічної в’язкості відповідно промивної рідини і фільтрату.

Довжину ділянки промивки визначимо із співвідношення:

(2.216)

Знаючи з досліду тривалість проведення допоміжних операцій t_д, легко визначити довжину ділянки допоміжних операцій L_д і загальну довжину стрічки:

(2.217)

З виразу

, (2.218)

можливо визначити діаметр привідного барабану по заданому числу його обертів або число обертів по заданому діаметру привідного барабана – D_б.

(2.219)

Розрахунок барабанних фільтрів проводиться в тій же послідовності, як і стрічкових, при цьому замість робочої довжини стрічки визначають довжину кола барабану. Після цього розраховують діаметр барабану

D_б= L/p (2.220)

і число його обертів

n = 60W/pD_б (2.221)

Кут зон фільтрації, промивки і допоміжних операцій (a_ф,a_пр,a_д) знаходять із співвідношення:

(2.222)

Центрифугування – це процес розділення рідких неоднорідних сумішей в полі відцентрових сил. В центрифугах проводиться розділення суспензій та емульсій.

Центрифуга – це барабан, що обертається на вертикальному або горизонтальному валу. Розділення неоднорідних систем проводиться за принципом відстоювання або за принципом фільтрації. В першому випадку центрифуги працюють як циклони, а в другому - як фільтри.

Рис. 2.101. Схема роботи відстійної центрифуги.

Фугат

осад

Суспензія

У відстійних центрифугах барабан – суцільний, рис. 2.101.

Тверді частинки рухаються до стінок барабана під дією відцентрової сили й осаджуються на них шарами. Спочатку осідають більші за масою та розмірами частинки, а потім шар більш дрібніших частинок. Рідка фаза (фугат) під дією відцентрової сили переливається через верхній край барабана і видаляється, а осад залишається на стінках.

Робота центрифуги відрізняється від роботи відстійника тим, що у відстійника має місце тільки осадження частинок під дією сил тяжіння, а в центрифузі відбувається два процеси: осадження частинок та ущільнення осаду під дією відцентрової сили.

Швидкість осадження твердих частинок в центрифугах непостійна і визначається прискоренням відцентрової сили a=ω²r, де ωкутова швидкість, а r – радіус, на якому знаходиться тверда частинка від осі обертання.

Якщо центрифуги працюють як фільтри, рис. 2.102, то барабан центрифуги перфорований. Стінки барабана покриваються з внутрішньої сторони фільтруючою тканиною. Тверді частки залишаються на фільтруючій перегородці, а рідка фаза проходить через осад і, через пори фільтруючої перегородки, виходить назовні.

Рис. 2.102. Схема роботи фільтруючої центрифуги.

Фугат

осад

суспензія

У фільтрі проходить тільки процес осадження частинок, а в центрифузі після осадження відбувається додатково ще два інших процеси: осадження часток; ущільнення осаду під дією відцентрових сил та видалення рідкої фази з пор осаду.

Отже, у фільтруючих центрифугах вологість осаду буде менше, ніж у фільтрах.

Залишкова вологість осаду також визначається типом центрифуги. У відстійних центрифугах вологість осаду більше, ніж у фільтруючих і може доходити до 70%. Вологість осаду суттєво залежить від структури осаду. Так в крупнокристалічних матеріалах кінцева вологість осаду становить 1-3%, а у тонкодисперсних– 40%.

Вологість осаду в центрифугах суттєво впливає на продуктивність центрифуги, що випливає із загального рівняння матеріального балансу процесу.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Вивід основного рівняння фільтрації	\|	Центрифуги відстійного типу.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.