Баромембранные процессы и аппараты. Николаев Г.И - 17 стр.

можно использовать аналитические решения уравнения                       также на компенсацию потерь давления на трение и мест-
(XII.21), получаемое при φ=1:                                            ные сопротивления в трубопроводах и арматуре и подъем
           L x  c          (G − cx1K ) x1H   1   1                     раствора на геометрическую разницу высот установки ап-
      F = H H −      2,3 lg O              +   −     . (27)            парата и насоса. Последние составляющие в установках об-
            GO  GO         (GO − cx1H ) x1K x1H x1K 
                                                                         ратного осмоса пренебрежимо малы по сравнению с тремя
      В нашем случае φ =0,954>0,9, поэтому воспользуемся                 первыми, поэтому расчеты можно вести по уравнению:
уравнением (27):                                                                            ∆p H = ∆p + ∆p a + ∆p Д ,        (28)
     5,56 ⋅ 0,008 0,0362             (0,00278 − 0,0362 ⋅ 0,032)0,008     где ∆p – перепад рабочего давления через мембрану; ∆pа ,
F=               [−         × 2,3 lg                                 +   ∆pД – гидравлическое сопротивление соответственно пото-
       0,00278      0,00278          (0,00278 − 0,0362 ⋅ 0,008)0,032     кам раствора и фильтрата.
                                                                              Гидравлическое сопротивление при течении жидкости
          1      1                                                       в каналах, образованных сетками-сепараторами и дренаж-
     +       −      ] = 1875 м2.
        0,008 0,032                                                      ным слоем, можно определять по формулам:
     Расхождение со значением, полученным в первом при-                                      ∆p a = ∆p П .К ζ 1 ;           (29)
ближении, составляет:                                                                        ∆p Д = ∆p П .К ζ 2 ,           (30)
                     2032 − 1875
                                 100 = 8,37% .                           где ∆pП.К – гидравлическое сопротивление полых каналов;
                         1875                                            ζ1 и ζ2 – коэффициенты, зависящие от вида сепарирующей
     Полученная разница не превышает 10% , поэтому пе-                   сетки и дренажного материала. Обычно ζ1 =5-10, ζ2 =100-
рерасчет не делаем. Если бы расхождение превысило 10%,                   200.
необходимо было бы заново определить число аппаратов,                         Значения ∆pП.К определяют на основе общего выра-
провести секционирование и расчет наблюдаемой селектив-                  жения:
ности, определить рабочую поверхность мембран и сопоста-
                                                                                                                l ρω 2
вить ее с полученной в предыдущем расчете.                                                         ∆p П .К = λ            .          (31)
                                                                                                               dЭ 2
          4.1.8 Расчет гидравлического сопротивления                          В ламинарном режиме течения в кольцевых и плоских
                                                                         щелевых каналах λ=96/Re (см. с.9), тогда
     Гидравлическое сопротивление необходимо рассчитать                                       96 l ρω 2 96νlρω 2                νρlω
для определения абсолютного давления в аппаратах обрат-                             ∆p П .К =   ⋅    ⋅       =              = 48 2 . (32)
                                                                                              Re d Э     2     ωd Э d Э 2        dЭ
ного осмоса (значение которого требуется при механических
                                                                              Определение ∆pа. Раствор течет от первой до послед-
расчетах) и для определения потребного напора насоса.
                                                                         ней секции в каналах кольцевого сечения вдоль оси аппара-
     Развиваемое насосом давление ∆pН расходуется на
                                                                         тов. Общая длина каналов l равна произведению длины
создание перепада рабочего давления через мембрану, пре-
                                                                         модуля, числа модулей в аппарате и числа секций: l
одоление гидравлического сопротивления потоку разделяе-
                                                                         =0,4ּ6ּ8=19,2 м.
мого раствора в аппаратах и потоку фильтрата в дренажах, а
                                                                              Поскольку скорость, плотность и вязкость раствора
                              30                                                                         31