Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Малиновская Т.А. -> "Разделение суспензий в химической промышленности " -> 18

Разделение суспензий в химической промышленности - Малиновская Т.А.

Малиновская Т.А. Разделение суспензий в химической промышленности — М.: Химия , 1983. — 264 c.
Скачать (прямая ссылка): razdeleniyasubsidiy1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 103 >> Следующая

В 1 общем виде зависимость между 1 окружной скоростью струи и радиусом вращения для идеальной жидкости описывается уравнением i
v0Kr°’ = const (2.61)
: 1 Показатель степени а' в этом уравнении может изменяться от i—1 до +1. В первом случае мы имеем дело с вынужденным движением, когда жидкость ведет себя как твердое тело и вращается с постоянной угловой Скоростью I,
i . ; ! ' ® = ^ j ; ; ! ¦ (^.62>
во . втором — со свободной циркуляцией,! когда окружная скорость обратно пропорциональна радиусу. ,
1 , Рассмотрим фильтрование
в центробежном поле, которое для краткости в дальнейшем' будем называть центробежным: фильтрованием. Ротор'центрифуги радиусом гр (рис. 2-5) \ заполнен жидкостью, вращающейся с постоянной угловой
2гп
2fp
Рис. 2-5. Схема центробежного фильтрования.
скоростью Внутренний радиус кольца жидкости обозначим/ 'г0. На основа%га уравнений (2.60) и (2.62) определим центро-1 бежную силу для элементарного кольца с массой dm, радиусом г, толщиной dr и шириной равной единице: . ;
' “Ц. dF^ — dnm2r i . . ' (2.63) 1
i "r. i :
|Подставляя в полученное дифференциальное уравнение значение dm = p2nrdr, определим статическое давление Рц, развиваемое жидкостью под действием центробежного поля • ;
dF
- ! dPц — ^ — рсо 2rdr ' (2.64)
: ' ’ ¦ ! * где dS=2nr — поверхность элементарного кольца радиусом г. 1
Проинтегрировав уравнение (2.64) в прёделах от Го до гр; получим : ; !
i Рц~рю2 Гр2 ~"Г"2 : 1 (2.65)
В ряде монографий [10, 13] для'определения величины центробежного давления приводится другое соотношение, идентичное (2.65), включающее в себя объем загрузки ротора V3 и поверхность фильтрования S
(2.66)
Здесь V-—длина ротора центрифуги. 1
I
'Следует отметить, что, в отличие от обычного фильтрования,' процесс центробежного фильтрования' происходит в более ! сложных условиях: осадок и фильтрующая ;перегородка имеют-значительную кривизну, вследствие чего фактическая поверхность фильтрования изменяется вдоль радиуса, в процессе фильтрования происходит осаждение твердой фазы суспензии, ¦осадок уйлотняется под действием как гидростатического давления вращающейся жидкости, |так и массовых сил caMoroi осадка. , 1 ;
В фильтрующих центрифугах^ обычно разделяют достаточно концентрированные и грубодисперсные суспензии, поэтому естественно предположить, что процесс центробежного фильтрования происходит по закону фильтрования с образованием осадка. I : 1
При выводе основного уравнения центробежного фильтрова-'! ния обычно рринимают следующие допущения: i
силой тяжести по сравнению с центробежной |;сидоЙ ! можно пренебречь. Это допущение применимо для ;всех случаев центробежного фильтрования, так как отношение центробежной силы к силе тяжести, называемое фактором разделения, Fr' =
=<~Y в фильтрующих центрифугах составляет от 400 до 3000;
приростом гидростатического давления при движении жидкой фазы в радиальном направлении' через осадок можно пренебречь, так как отношение толщины слоя осадка к радиусу ротора фильтрующих центрифуг при полной;/загрузке > ротора не превышает 0,2; *
течение жидкости происходит в радиальном направлении ламинарно; ,
сопротивление фильтрующей перегородки (3 не изменяется в течение всего цикла фильтрования;' осадок несжимаем.
Подставив в уравнение фильтрования (2.26) значение центробежного перепада давления, получим основное уравнение центробежного фильтрования
dV' рю2(гр*_г()!!) _ (о* (гр2 - г<р) _ М%У3 :
ft - ^ + 1»
Решение уравнения (2.67), как и уравнения (2.26), зависит от условий проведения процесса, который может протекать в следующих режимах; , _
при постоянной разности давлений; , ' \
при постоянной скорости фильтрования; при постоянных разности давлений и скорости фильтрования; ;
при переменных разности, давлений и скорости фильтрова-' ния; :, !
при заданном изменении расхода суспензии; при постоянном расходе суспензии.
В промышленной практике в ходе центрифугирования условия проведения процесса изменяются. Так, например,;: при центробежном разделении суспензии в режиме постоянного давления различают три стадии [31]: постепенное заполнение ротора суспензией до определенного предела, когда процесс идет при постоянном расходе суспензии (первая стадия). Затем процесс продолжается при постоянной разности давлений (вторая стадия), во время которой уровень суспензии в роторе поддерживается неизменным.; После заполнения ротора осадков подачу суспензии прекращают. При этом начинается, третья-стадия (при переменной разности давления и скорости фильтрования), которая заканчивается, когда уровень жидкости достигает внутренней поверхности слоя осадка, т. е. когда, начинается отжим осадка. В производственных условиях загрузку ротора стараются провести как можно быстрее, а подачу суспензии прекращают, когда толщина слоя жидкости над осадков достигнет минимальной величины, поэтому суммарная продолжительность первой и третьей стадий обычно не превышает 15—20% от общей длительности всего периода фильтрования, в силу чего процесс идет в основном при постоянной разности^ давлений.
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed