Процессы и аппараты защиты гидросферы. Ветошкин А.Г. - 58 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

58
Основной расчетной величиной является гидравлическая крупность выделяемых
частиц в поле центробежных сил
o
w . Эту величину определяют экспериментально. При
расчете определяют Ф
р
, высоту осветляемого слоя h, время центрифугирования
ц
τ
, т.е.
параметры, от которых зависит необходимая эффективность осветления, а затем по ка-
талогу выбирают типовой размер центрифуги.
Производительность центрифуги равна
ц
в
V
Q
τ
=
,
где
в
V расчетный объем ванны ротора при
2
c
D
Dh =
(Dнаибольший внутрен-
ний диаметр ротора;
D
c
диаметр порогов сливных окон);
ц
τ
продолжительность
пребывания суспензии в роторе.
Так как объем ванны ротора используется не полностью, фактическая производи-
тельность будет меньше
kQQ
ф
= , где kкоэффициент использования объема ванны;
k = 0,4…0,6.
Пример 2.6. Для разделения 140 м
3
/ч суспензии предполагается использовать
центрифугу непрерывного действия типа НОГШ-600 со шнековой выгрузкой. Наи-
больший диаметр конического барабана центрифуги
D = 600 мм, длина барабана L =
1000 мм, число оборотов барабана
п = 1400 об/мин.
Определить требуемое количество центрифуг типа НОГШ-600 для обеспечения
заданной производительности, если разделяемая суспензия имеет следующую характе-
ристику: плотность твердой фазы
ρ
тв
= 2300 кг/м
3
, плотность жидкой фазы ρ
ж
= 1000
кг/м
3
, вязкость жидкой фазы μ = 9,71
.
10
-4
Н
.
сек/м
2
. Скорость осаждения суспензии w
о
=
0,7 м/ч.
Решение. Радиус
r
0
свободной поверхности слоя жидкости в центрифуге прини-
маем 240 мм.
Определяем индекс производительности центрифуги по формуле для отстойных
центрифуг с коническим барабаном (стр. 315):
394
900
0,1140024,014,3
900
.2.2.22
0
===Σ
Lnr
π
м
2
.
Находим показатель эффективности работы центрифуги по формуле
,52,007,1)132,0)(402,0(52,9
1000
10002300
1071,924,014,32
1000
0,124,0147
52,9
2
52,9
169,0.151,032,0
286,0
151,0
4....
.
16,0
3.3.2
2
286,0151,0
0
16,0
33
0
2
2
VVV
VV
r
V
Lr
V
жж
ж
==
=
=
=
Δ
=
ρ
ρ
μπ
ρ
ω
ς
где 147
30
140014,3
30
.
===
n
π
ω
рад/с.
Определяем производительность центрифуги по формуле
,394.
3600
7,0
52,0
.
169,0
0
VwV =Σ=
ς
0398,0
831,0
=V м
3
/с,
     Основной расчетной величиной является гидравлическая крупность выделяемых
частиц в поле центробежных сил wo . Эту величину определяют экспериментально. При
расчете определяют Фр, высоту осветляемого слоя h, время центрифугирования τ ц , т.е.
параметры, от которых зависит необходимая эффективность осветления, а затем по ка-
талогу выбирают типовой размер центрифуги.
     Производительность центрифуги равна
                                       V
                                    Q= в,
                                                                 τц
                                                  Dc
где Vв — расчетный объем ванны ротора при h = D −    (D — наибольший внутрен-
                                                  2
ний диаметр ротора; Dc — диаметр порогов сливных окон); τ ц — продолжительность
пребывания суспензии в роторе.
     Так как объем ванны ротора используется не полностью, фактическая производи-
тельность будет меньше Qф = kQ , где k — коэффициент использования объема ванны;
k = 0,4…0,6.
      Пример 2.6. Для разделения 140 м3/ч суспензии предполагается использовать
центрифугу непрерывного действия типа НОГШ-600 со шнековой выгрузкой. Наи-
больший диаметр конического барабана центрифуги D = 600 мм, длина барабана L =
1000 мм, число оборотов барабана п = 1400 об/мин.
      Определить требуемое количество центрифуг типа НОГШ-600 для обеспечения
заданной производительности, если разделяемая суспензия имеет следующую характе-
ристику: плотность твердой фазы ρтв = 2300 кг/м3, плотность жидкой фазы ρж = 1000
кг/м3, вязкость жидкой фазы μ = 9,71.10-4 Н.сек/м2. Скорость осаждения суспензии wо =
0,7 м/ч.
      Решение. Радиус r0 свободной поверхности слоя жидкости в центрифуге прини-
маем 240 мм.
      Определяем индекс производительности центрифуги по формуле для отстойных
центрифуг с коническим барабаном (стр. 315):
                             π r 2 n 2 L 3,14.0,242.14002.1,0
                         Σ= 0           =                     = 394 м2.
                               900               900
      Находим показатель эффективности работы центрифуги по формуле
                                0 ,16                      −0 ,151              0 , 286
                   ⎛ V2 ⎞               ⎛ V ρж ⎞                     ⎛ Δρ ⎞
          ς = 9,52⎜⎜ 2 3 3 ⎟⎟           ⎜⎜            ⎟⎟             ⎜⎜    ⎟⎟             =
                   ⎝ ω r0 L ⎠            ⎝ 2 π r0 μ ж ⎠               ⎝ ρж ⎠
                                           0 ,16                                          − 0 ,151                     0 , 286
                 ⎛       V2       ⎞ ⎛             V .1000       ⎞                                    ⎛ 2300 − 1000 ⎞
          = 9,52⎜⎜    2.    3.
                                  ⎟
                                3 ⎟
                                     ⎜
                                     ⎜   .      .      .  . −4 ⎟
                                                                ⎟                                    ⎜             ⎟             =
                 ⎝ 147 0,24 1,0 ⎠ ⎝ 2 3,14 0,24 9,7110 ⎠                                             ⎝    1000     ⎠
          = 9,52(0,402V 0,32 )(0,132V − 0,151 ).1,07 = 0,52V 0,169 ,
          πn 3,14.1400
где ω =        =       = 147 рад/с.
        30      30
     Определяем производительность центрифуги по формуле
                                                      . 0,7
                              V = ς w0Σ = 0,52V 0,169       .394,
                                                       3600
                                    V 0,831 = 0,0398 м3/с,

                                                                 58