|
F —
12 м2. Д иаметр фильтра
D
= 2,1 м, длина фильтра
L —
1,8 м.
Ч астота вращ ения ф ильтра в 1 мин, необходимая д л я обеспе
чения заданного времени фильтрования т = 32 с, определится
и з пропорции
32 — 0,35
60 — я,
* Н а самом деле это не совсем так — см. пример 3.J4,
откуда
Пример 3,19. С колько времени необходимо отмывать осадок
на фильтрпрессе от NaCI, чтобы достигнуть концентрации 5 г/дм8,
допустимой в промывной воде? Промывка ведется чистой водой.
Интенсивность промывки 0,33 м3/(м2 >ч). Толщ ина сл оя осадка
35 мм. К онстанта промывки
К
= 520 см8/дм8. В начальны й мо
мент промывки концентрация NaCI в промывной воде 143 г/дм8.
Р е ш е н и е ,
Воспользуемся уравнением (3.23), подставив
в него заданные величины в соответствующих единицах измерения:
6 = 0,035 м;
w
= 0,33 м8/(ма -ч);
К
= 520-0,001 м ^м 3. Тогда
* ■ -й с г ш ш г 0 * :>«■ -
Ч - ° '683 ' - 41 “ »■
Пример 3 .20. В условиях предыдущего прим ера рассчитать
концентрацию NaCI в промывной воде через 50 мин после начала
основного периода промывки.
Р е ш е н и е . К онцентрацию соли в промывной воде найдем
по ф ормуле (3.22):
520«0,001.0,33-Б0
С а =
т
Г
0.035-60
_ 1 4 3 ^ . 0 8 ,
Логарифмируя это выражение, получаем:
lg Са = lg 1 4 3 - 4 ^ - = 2 , 1 5 6 - 1,75 = 0,406.
Следовательно, С2 = 2,53 г/дм3.
Центрифугирование
Пример 3.21* Определить технологический тип и наметить кон
струкцию центрифуги д л я отделения поташ а от маточного р ас
твора, исходя из того, что концентрация твердого вещества в сус
пензии составляет 75% ; д ля осадка (кристаллического) требуемая
остаточная влажность 3 % ; промывка осущ ествляется водой,
отбелка — паром; как маточный раствор, т а к и осадок имеют
щ елочную реакцию .
Процесс разделения следует механизировать, т а к к а к центри
фуга долж на обеспечить большую производительность.
Р е ш е н и е .
Д л я разделения системы ж идкость — твердое
тело в случае грубых суспензий пригодны центрифуги технологи
ческого типа 1-а.
Согласно заданию, процесс должен быть м еханизирован. Этому
заданию отвечают центрифуги полунепрерывного (класс Б) и не
прерывного (класс В) действия. У читывая необходимость п ро
мывки осадка водой и отбелки паром,
останавливаемся на
центри
ф угах полунепрерывного действия. М еханизация процесса мож ет
быть обеспечена путем автоматизации уп равлен и я. К к л ассу Б
относятся две конструктивные группы центрифуг: горизонтальные
и вертикальны е. И з числа центрифуг полунепрерывного действия
получили наибольш ее распространение горизонтальные центри
ф уги, поэтому останавливаем свой выбор на центрифуге горизон
тал ьн ого типа.
Пример 3 .2 2 . Ц ентриф уга периодического действия имеет
барабан с внутренним диаметром 1200 мм, высотой 550 мм, тол
щ иной стенок 10 мм и массой 120 кг. Число отверстий в стенке
б араб ан а по вертикали 12, диаметр отверстий 5 мм. Н а барабан
надеты три стальны х обруча сечением 15 X 30 мм2 каждый. Мате
р и ал б арабан а — сталь с временным сопротивлением на разры в
4500 кгс/см 2. М асса загрузк и 400 кг, толщина слоя 200 мм. Найти
предельно допустимую частоту вращения центрифуги, если запас
прочности не долж ен быть менее 5.
Р е ш е н и е . Д л я данной стали допускаемое напряж ение на
разры в:
Kz
= 4500-9,81.10V5 = 8,83-10* Па, или 900 кгс/сма.
П лощ адь сечения стенки барабана и обручей за вычетом от
верстий:
f
= 55 • 1 — 12. Ь 0,5 + 3 • 3 • 1,5 = 62,5 сма = 6,25 • 10'* м*.
И з формулы (3.40) следует, что максимально допустимая цен
троб еж н ая сила:
С, + С а = 8,83.101г.2 .6 ,2 5 -1 0 -3 = 1Д.10" Н.
Р асстояние от центра тяж ести полукольца стенки барабана
до оси вращ ения находим по формуле (3.40а):
4
/0 ,6 1 3 — 0,63 \
“ 3 -3 ,1 4 ( 0,61а — 0.62 ) “ 0,387 “ •
Ц ентробеж ная сила, развиваем ая половиной барабана, со
гласно уравнению (3.28):
C l = 0,011 • 60- 0,387л3 = 0,253ла Н.
Р асстоян ие от центра тяж ести полукольца загрузки до оси
вращ ения:
4
/ о,б3 — 0,43\
Л з “ 3-3,14 ( о , 6 3 — 0,4а) ==0' 3 2 ы -
Ц ентробеж ная сила, развиваем ая полукольцом загрузки:
. С2 = 0,011- 200 -0,32ла = 0,697ла Н.
О бщ ая центробежная сила:
+ С2 = 0,253л2 + 0 ,697л3 = 0,950лЗ Н.
Выш е было найдено, что центробежная сила не долж на пре
выш ать 1,1-10° Н . Следовательно, максимально допустимая ча
стота вращ ения центрифуги:
п =
/ 1 ,Ы 0 в/0,950 = 1070 об/мин =» 17,8 об/о.
Пример 3.23. Определить часовую производительность (по пи
танию) автоматической осадительной центрифуги АОГ-
8
ОО при
работе ее на водной суспензии гидроксида м агн и я. П лотность
частиц р = 2525 кг/м3. Температура суспензии 30 °С. Н аим ень
ший диаметр частиц 3 мкм. Х арактеристика центрифуги: диа
метр барабана 800 мм; длина барабана 400 мм; диаметр борта
570 мм; частота вращ ения 1200 об/мин. Ц и кл работы центрифуги
составляет 20 мин; из них 18 мин — подача суспензии, 2 мин —
р азгр у зк а осадка.
Р е ш е н и е .
Производительность определяем по формуле
(3.42):
V ,= 2 5 ,3 n iA ? ;je0A
Скорость осаждения частиц находим по формуле Стокса:
(Р - Рс)
S
&
(2525 - 1000) 9,81 _
W o c ~
18(хс
“
1012- 18-0,8.10-3
- 0 -5» 5 10
м' с -
Динамический коэффициент вязкости воды при 30 °С ji0 =
= 0 ,8 - Ю-3 П а-с.
Определяем скорость осаждения под действием центробежной
силы:
— — 4 8 т - ° '935'
10' 5
° '2™
1
= 4’26-10-8 м/с-
П роверяем режим осаждения:
Do'stlaringiz bilan baham: |
