Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 259 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

259
осадка с возможной промывкой осадка, т.е. скорость центробежного фильт-
рования изменяется во времени (рис. 7.1).
Для 1-го периода применимы закономерности кинетики фильтрования.
Для центробежного фильтрования уравнение фильтрования имеет вид
])ln([
0
2
0
22
0 осc
rRLrRk
d
dV
μπωρ
τ
⋅⋅⋅⋅⋅= , (7.22)
где
R
- радиус ротора;
0
r , r
ос
- внутренний радиус жидкости и осадка;
c
k -
коэффициент пропорциональности слоя;
L
- длина ротора.
Под действием центробежной силы в массе фильтруемой суспензии раз-
вивается давление, обеспечивающее центробежное фильтрование. В резуль-
тате происходит отложение осадка на внутренние поверхности барабана ро-
тора и удаление осветленной воды через фильтрующую перегородку и отвер-
стия в барабане.
Центробежная сила изменяется с изменением радиуса. Центробежную
силу, действующую на
массу элементарного кольца суспензии объемом dV =
2·π·r·H·dr = F·dr, можно выразить в виде (см. рис. 7.2):
dG
ц
= dm·w
0
2
/r = dm·ω²·r, (7.23)
где dm – масса элементарного кольца; r – радиус кольца; w
0
– окружная ско-
рость вращения кольца; ω = π·n/30 – угловая скорость вращения кольца; n –
число оборотов в минуту.
Масса элементарного кольца.
dm = F·dr·ρ
с
, (7.24)
а давление на прилегающий к кольцу слой, развиваемое центробежной си-
лой, приложенной к кольцу:
dP
ц
= dG
ц
/F = F·dr·ρ
с
·ω²·r/F = ρ
с
·ω
2
·r·dr, (7.25)
где ρ
с
- плотность суспензии.
Давление на фильтрующую перегородку, развиваемое всей массой сус-
пензии в барабане находим интегрированием последнего уравнения в преде-
лах (R
2
…R
1
):
ΔP
ц
= ρ
с
.
ω
2
(R
1
2
–R
2
2
)/2, (7.26)
где R
1
и R
2
- внешний и внутренний радиусы слоя суспензии в центрифуге.
τ
dF
dV
⋅
τ
1
2
3
Рис. 7.1. Стадии центробежного фильтрования в центрифугах:
1 – образование осадка; 2 – уплотнение осадка; 3 – отжим осадка. 
осадка с возможной промывкой осадка, т.е. скорость центробежного фильт-
рования изменяется во времени (рис. 7.1).
               dV
              F ⋅ dτ
                          1
                               2       3




                                              τ
     Рис. 7.1. Стадии центробежного фильтрования в центрифугах:
   1 – образование осадка; 2 – уплотнение осадка; 3 – отжим осадка.

      Для 1-го периода применимы закономерности кинетики фильтрования.
Для центробежного фильтрования уравнение фильтрования имеет вид
           dV
               = ρ 0 ⋅ ω 2 k c ⋅ π ⋅ R 2 ⋅ r02 ⋅ L [ μ 0 ln( R rос )] ,    (7.22)
           dτ
где R - радиус ротора; r0 , rос - внутренний радиус жидкости и осадка; k c -
коэффициент пропорциональности слоя; L - длина ротора.
      Под действием центробежной силы в массе фильтруемой суспензии раз-
вивается давление, обеспечивающее центробежное фильтрование. В резуль-
тате происходит отложение осадка на внутренние поверхности барабана ро-
тора и удаление осветленной воды через фильтрующую перегородку и отвер-
стия в барабане.
      Центробежная сила изменяется с изменением радиуса. Центробежную
силу, действующую на массу элементарного кольца суспензии объемом dV =
2·π·r·H·dr = F·dr, можно выразить в виде (см. рис. 7.2):
             dGц = dm·w02/r = dm·ω²·r,                                  (7.23)
где dm – масса элементарного кольца; r – радиус кольца; w0 – окружная ско-
рость вращения кольца; ω = π·n/30 – угловая скорость вращения кольца; n –
число оборотов в минуту.
      Масса элементарного кольца.
                   dm = F·dr·ρс,                                        (7.24)
а давление на прилегающий к кольцу слой, развиваемое центробежной си-
лой, приложенной к кольцу:
                    dPц = dGц/F = F·dr·ρс·ω²·r/F = ρс·ω2·r·dr, (7.25)
где ρс - плотность суспензии.
      Давление на фильтрующую перегородку, развиваемое всей массой сус-
пензии в барабане находим интегрированием последнего уравнения в преде-
лах (R2…R1):
              ΔPц = ρс.ω2(R12 –R22)/2,                                  (7.26)
где R1 и R2 - внешний и внутренний радиусы слоя суспензии в центрифуге.

                                       259

Страницы