• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Перемішування в рідкому середовищі.

Розрахунок часу фільтрації і рушійної сили фільтрації.

Продуктивність центрифуг.

Секундна витрата суспензії V_сек дорівнює добутку площі поперечного перерізу на швидкість суспензії:

V_сек = fW_сусп

Суспензія рухається знизу вгору. Отже, площа поперечного перерізу кільця дорівнює, рис. 2.104:

(2.256)

Звідси: (2.257)

Знаходимо швидкість руху суспензії у вертикальному напрямку:

(2.258)

Суспензія рухається вгору і проходить шлях Н, шлях дорівнює висоті барабану. Отже, час перебування в барабані суспензії дорівнює:

(2.259)

З іншої сторони, час перебування суспензії виразиться як відношення:

Основна умова осадження - час перебування частинок дорівнює часу осадження:

або (2.260)

Звідси для центрифуг безперервної дії об’ємна продуктивність розраховується за виразом:

, (2.261)

Для центрифуги періодичної дії об’ємна продуктивність:

, (2.263)

де τ_ц–час циклу:

, (2.264)

де τ_п- час пуску центрифуги, τ_г – час гальмування центрифуги, τ_з – час завантаження центрифуги, τ_р – час розвантаження центрифуги.

Величина допоміжних величин береться на підставі дослідних даних.

Такий метод розрахунку придатний для простих центрифуг. Для спеціальних центрифуг продуктивність визначається за спеціальними методиками.

Час процесу можна визначити тільки для першого періоду - періоду фільтрації за основним рівняння фільтрації:

(2.265)

звідки час фільтрації визначиться:

Константи фільтрації, як було вказано раніше, визначаються дослідним шляхом. В це рівняння слід підставляти значення рушійної сили ∆Р, виражене через відцентрову силу.

Розглянемо фільтруючу центрифугу, що має барабан висотою H і стінку радіусом R, рис. 2.106.Внутрішній радіус суспензії позначимо r₁. Відцентрова сила, що діє на елемент маси суспензії, дорівнює:

, (2.266)

де dm = dV×r = 2prH×drr (2.267)

Позначимо 2prH = F поверхню фільтрації.

Підставивши цей вираз в рівняння (2.267), одержимо:

dm=Fdr×r

Після підстановки цього виразу в рівняння (2.266) одержимо:

Рушійну силу процесу у фільтруючій центрифузі dP, що діє на елемент dU, запишемо як

(2.268)

Тоді повна величина рушійної сили визначиться шляхом інтегрування рівняння (2.268)

(2.269)

Замість поверхні фільтрації в рівнянні (2.265) підставляємо середнє значення поверхні фільтрації центрифуги:

(2.270)

Незалежно від того, що змішується з рідиною – газ, рідина або тверде тіло, розрізняють два види перемішування в рідкому середовищі: механічне і пневматичне.

Механічне перемішування.

Механічне перемішування здійснюється за допомогою мішалок. Мішалка складається з однієї або декількох пар лопатей різної форми.

Основними факторами, що характеризують роботу мішалок, є: витрати потужності та ефективність перемішування.

Ефективність перемішування.

Ефективність перемішування є характеристикою якості процесу. В даний час цю якісну характеристику виражають по-різному, в залежності від технологічного призначення перемішування.

При застосуванні перемішування для інтенсифікації теплових, дифузійних і хімічних процесів ефективність перемішування можна характеризувати відношенням коефіцієнтів швидкості процесів при перемішуванні і без перемішування (відношення коефіцієнтів теплопередачі, масопередачі і відношення швидкостей реакції хімічного перетворення).

При застосуванні перемішування для отримання суспензії або емульсії ефективність перемішування можна характеризувати рівномірністю розподілу фаз в суспензії або емульсії. Нехай в апараті знаходяться рідина і дрібні тверді частинки. Позначимо через V_р і V_т об’єми відповідно рідини і твердих частинок в апараті, _р і _т – відповідно густина рідини і твердих часток.

Якщо в результаті перемішування досягнуто рівномірний розподіл твердих частинок по всьому об’єму рідини, то середній вміст твердих частинок в будь-якій пробі отриманої суміші, взятої з різних зон апарата, складе (у масових %):

(2.288)

При недостатньому перемішуванні вміст твердих частинок в пробах буде відрізнятися від x_c. Відношення різниці ∆x=x-x_c,це найбільш можливе її значення, характеризує рівномірність розподілу фаз в тих зонах, звідки взято пробу. При повному змішанні їх різниці дорівнюють нулю, при неповному змішанні вони відмінні від нуля і можуть бути як додатними, так і від’ємними.

Ефективність перемішування, що забезпечує розподіл фаз у всьому об’ємі апарата можна виразити співвідношенням:

, (2.289)

де ∆x′ - додатні різниці x-x_c , 100 – x_c – найбільше можливе додатнє значення різниці ∆x′ ,m – число проб, в яких різниця x-x_c додатня, ∆x′′ - від’ємні різниці x-x_c, x_с – найбільше (по абсолютній величині) можливе від’ємне значення різниці ∆x′′, n – число проб, в яких різниця x-x_c від’ємна.

Ефективність перемішування змінюється від нуля до одиниці. Коли досягається повне змішування, ефективність розподілу фаз дорівнює одиниці. При застосуванні перемішування для отримання емульсії ефективність перемішування характеризується величиною частинок дисперсної фази, що утворяться.

Читайте також:

1. Витрати потужності на перемішування
2. Дієвим чинником забезпечення радіаційної безпеки є дозиметричний контроль за рівнями опромінення персоналу та за рівнем радіації в навколишньому середовищі.
3. Зловживання в комп'ютерному середовищі. Заходи аудитора щодо зниження ризику шахрайства за допомогою комп'ютера.
4. Інтенсивність перемішування
5. Конкуренція в підприємницькому середовищі.
6. Лекція №6. Соціально-політичні небезпеки, комбіновані та небезпеки в сучасному урбанізованому середовищі.
7. Основи та схеми розрахунку апаратів для перемішування, осадження, фільтрування, псевдозрідження
8. Особливості аудиту в комп'ютерному середовищі.
9. Перемішування в рідкій фазі
10. Перемішування у трубопроводах.
11. Поняття економічної безпеки в міжнародному конкурентному середовищі.

Переглядів: 1094