1.2 Варианты расчетного задания

Задача 1

Требуется выбрать и рассчитать отстойник для непрерывного осаждения твердой фазы в жидкости . Производительность отстойника по исходной суспензии , с начальным содержанием твердой фазы . Диаметр наименьших частиц, подлежащих осаждению . Необходимо получить суспензию с конечным содержанием твердой фазы . Температура суспензии . Известно, что для уплотнения суспензии в зоне сгущения необходимо время . Среднее разбавление в зоне сгущения . Исходные данные представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Последняя цифра зачетки	Твердая фаза	Производительность кг/ч (по исходной суспензии)	Предпоследняя цифра зачетки	Начальное содержание тв. фазы %(масс.) ,	Конечное содержание тв. фазы %(масс.)	d частиц, мкм	Температура суспензии t^0,C	Время уплотнения осадка , мин	Т : Ж
0	Мел	25000	9	8	37	35	40	15	1:1,5
1	Зола	10100	8	12	41	10	70	10	1:2
2	Гипс	5000	7	11	57	20	15	8	1:2
3	Уголь	1200	6	15	46	40	18	20	1:2,5
4	Известняк	17000	5	7	25	15	30	7	1:3
5	Кокс	7000	4	5	61	45	60	25	1:1,5
6	Парафин	800	3	3	70	75	30	17	1:5
7	Мрамор	7500	2	17	35	25	20	11	1:2
8	Цемент	36000	1	13	45	10	35	10	1:1,5
9	Кварц	17000	0	9	50	15	25	18	l:2

1.3 Методические указания к решению

1.3.1 Расчет отстойника

Определение диаметра отстойника необходимо вычислить через площадь осаждения, для чего предварительно находится скорость осаждения по схеме:

.

Критерий Архимеда:

.

где ; -свойства среды (воды) при t ⁰С:

- плотность частиц твердой фазы.

Определение критерия Рейнольдса

.

Скорость осаждения частиц:

.

Действительная скорость осаждения с учетом реальных условий:

.

Необходимая поверхность осаждения:

,

где Q_осв – объемный расход осветленной жидкости.

.

где G_осв – массовый расход осветленной жидкости.

.

Выразим массовый расход осветленной жидкости через расход исходной смеси:

Поверхность отстойника:

.

Диаметр отстойника:

.

Плотность суспензии в зоне сгущения с учетом величины среднего разбавления суспензии в зоне сгущения Т:Ж:

,

где n – масса жидкой фазы в суспензии на единицу массы твердой фазы.

n = Ж:Т.

Массовая концентрация суспензии в зоне сгущения:

.

Следовательно, содержание твердой фазы в 1м³ сгущенной суспензии:

.

Количество твердой фазы, осаждающееся в единицу времени на 1м² поверхности отстойника:

,

где G_Т – количество твердой фазы в начальной суспензии.

.

Следовательно, в зоне сгущения за заданный период уплотнения осадка пройдет:

.

С учетом непрерывности удаления шлама из аппарата можно определить высоту зоны сгущения:

.

Чтобы устранить перемешивание жидкости у свободной поверхности, высоту зоны свободного осаждения в отстойнике можно принять:

.

Высота зоны отстойника, в которой расположены лопасти мешалки, определяют исходя из наклона лопастей:

.

Общая высота отстойника:

.

Задача 2

Выбрать и рассчитать пылеулавливающий аппарат по данным таблицы 1.2

Таблица 1.2

Последняя цифра	Твердая фаза	Расход газа при н.у., м^3/ч	Предпоследняя цифра	Содержание тв. фазы, %(масс.)	Степень очистки аппарата, %	d твердых частиц, мкм	Температура газа,t^0C
0	Але- бастр	20000	0	1,2	90 {1}	50	20
1	Асбест	10000	1	3,7	99 {2}	30	15
2	Гипс	15000	2	2,7	85 {3}	40	50
3	Зола	5000	3	5	85 {1}	20	150
4	Известняк	3600	4	4	60 {4}	50	100
5	Кокс	7200	5	3	70 {3}	60	80
6	Колчедан серый	14400	6	2	99 {5}	70	250
7	Уголь камен-ный	18000	7	1	65 {6}	100	25
8	Цемент	21600	8	2,3	70 {4}	45	75
9	Песок сухой	30000	9	1,9	65 {6}	140	30

{1}-батарейный циклон {4}-циклон

{2}-электрофильтр {5}-мокрая очистка

{3}-барботажный скруббер {6}-пылеосадительная камера