Визначення швидкості осідання частинок.
Знаходимо критерій Архімеда (Ar) за формулою
, (2.1)
де с – коефіцієнт кінематичної в’язкості середовища, м2/с; с – густина середовища, кг/м3; g = 9,81 м/с2.
При температурі суспензії t визначаємо по табл. Д.1 густину с, кг/м3 та коефіцієнт динамічної в’язкості с, Па с води.
Коефіцієнт кінематичної в‘язкості середовища
.
(2.2)
Визначивши числове значення критерія Архімеда, знаходимо критерій Рейнольдса:
якщо Ar 36
;
(2.3)
якщо 84000 > Ar > 36
;
(2.4)
якщо Ar > 84000
.
(2.5)
Знаючи значення числа Re, знаходимо швидкість осідання частинок:
,
м/с (2.6)
Визначення маси освітленої рідини.
Масу освітленої рідини визначаємо з рівняння матеріального балансу:
,
(2.7)
де Go – продуктивність відстійника по згущеній суспензії, кг/с; Gр – продуктивність відстійника по освітленій рідині, кг/с.
Знаходимо продуктивність відстійника по згущеній суспензії:
.
(2.8)
Визначаємо продуктивність відстійника за освітленою рідиною:
.
(2.9)
Визначення площі поверхні відстійника, м2
Площа поверхні відстійника, м2
.
(2.10)
Визначення діаметра відстійника.
Для відстійника циліндричної форми
,
(2.11)
де D – діаметр відстійника, м,
. (2.12)
Задача 3. Виконати розрахунок і накреслити схему барабанного вакуум-фільтра для фільтрування суспензії.
Під час розрахунку треба визначити площу поверхні барабанного вакуум-фільтра F, м2; кількість отриманого фільтрату Gф, кг/с; тривалість повного циклу фільтрування , с; частоту обертання барабана п, об/хв; ступінь занурення барабана в суспензію, .
Вихідні дані: витрата суспензії Gc, кг/с; вміст твердої фази в суспензії х1, мас %; густина твердої фази т, кг/м3; товщина шару осаду hос, мм; вміст фільтрату в осаді w, мас %; питомий опір осаду rос, м-2; опір фільтрувальної перегородки R, м-1; густина фільтрату ф, кг/м3 та його в‘язкість ф, Па с; в’язкість фільтрату під час промивання пр, Па с (табл. 2).
Витрата води на промивання осаду становить V = 1,5 м3 на 1 м3 вологого осаду. Перепад тисків при фільтруванні та промивці дорівнює
р = 0,64 105 Па.
Таблиця 3
Пере-достан-ня цифра шифру |
Задані величини |
Остан-ня цифра шифру |
Задані величини |
||||||||
Gс, кг/с |
х1, мас % |
т, кг/м3 |
hос, мм |
w, мас % |
rос·10 -12,м-2 |
R 10-10, м-1 |
ф, кг/м3 |
ф104, Пас |
пр104, Пас |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
0 |
8,5 |
20 |
2100 |
10 |
15 |
0 |
18 |
14,5 |
1080 |
6 |
4 |
1 |
9,0 |
22 |
1950 |
8 |
25 |
1 |
13 |
14,0 |
1070 |
6,5 |
4,5 |
2 |
8,0 |
18 |
2020 |
11 |
20 |
2 |
12 |
15,0 |
1050 |
5,9 |
4,2 |
3 |
9,1 |
15 |
1940 |
12 |
30 |
3 |
14 |
13,2 |
1090 |
7,0 |
5,1 |
4 |
8,2 |
21 |
2110 |
15 |
35 |
4 |
17 |
13 |
1030 |
5,7 |
4,1 |
5 |
8,9 |
17 |
1955 |
13 |
28 |
5 |
15 |
13,8 |
1020 |
6,3 |
4,8 |
6 |
9,4 |
20 |
2002 |
9 |
17 |
6 |
16 |
14,3 |
1100 |
6,5 |
5,2 |
7 |
10,0 |
19 |
1945 |
14 |
38 |
7 |
13 |
14,8 |
1060 |
7,2 |
5,5 |
8 |
10,2 |
18 |
2120 |
7 |
22 |
8 |
11 |
15,1 |
1040 |
6,8 |
5,1 |
9 |
10,5 |
23 |
2050 |
10 |
31 |
9 |
17 |
15,5 |
1055 |
5,9 |
4,1 |