В начало

Расчет отстойника

 

1. Методика расчета

Отстаивание применяют для разделения грубых суспензий, в частности для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Отстаивание происходит под действием сил тяжести. Для проведения процесса используют песколовки, отстойники и осветлители. В промышленности широко применяют отстойники непрерывного действия с гребковой мешалкой.

 

1 – цилиндрический корпус;

2 – днище;

3 – гребковая мешалка;

4 – кольцевой желоб для сбора осветленной жидкости

Рис. Отстойник для суспензий

 

При расчете отстойников основной расчетной величиной является поверхность осаждения F (в м2), которую находят по формуле

,

где К3 коэффициент запаса поверхности, учитывающий неравномерность распределения исходной суспензии по всей площади осаждения, вихреобразование и другие факторы, проявляющиеся в производственных условиях (обычно К3 = 1,3 – 1,35);

Gсм массовый расход сходной суспензии, кг/с;

ρосв – плотность осветленной жидкости, 1000 кг/м3;

wст скорость осаждения частиц суспензии, м/с;

xсм, xос, xосв – соответственно содержание твердых частиц в исходной смеси, осадке и осветленной жидкости, массовые доли.

 

 

Скорость осаждения частиц суспензии (скорость стесненного осаждения, м/с) можно рассчитать по формулам:

при ε > 0,7

,

при ε ≤ 0,7

,

где woc скорость свободного осаждения частиц;

ε – объемная доля жидкости в суспензии.

Величину ε находят по соотношению

,

где ρсм и ρТ – соответственно плотность суспензии и твердых частиц, кг/м3.

Плотность суспензии можно определить по формуле

,

где ρж – плотность чистой жидкости, кг3.

Скорость свободного осаждения шарообразных частиц (в м/с) рассчитывают по формуле

,

где μж – вязкость жидкости, Па с;

dТ – диаметр частицы, м;

Re – число Рейнольдса при осаждении частицы.

Если частицы имеют не шарообразную форму, то в качестве dT следует подставить диаметр эквивалентного шара; кроме того, величину woc следует умножить на поправочный коэффициент φ, называемый коэффициентом формы. Его значения определяют опытным путем. В частности, для округлых частиц φ ≈ 0,77, для угловатых – 0,66, для продолговатых – 0,58, для пластинчатых – 0,43.

Значение Re рассчитывают по формулам, зависящим от режима осаждения, что определяется с помощью критерия Архимеда:

.

При Ar < 36

;

при 36< Ar < 83 000

;

при Ar > 83 000

.

 

2. Пример расчета

Нужно рассчитать отстойник для сгущения водной суспензии по следующим данным: расход суспензии Gсм = 9600 кг/ч. Содержание твердых частиц: в суспензии хсм = 0,1, в осадке хос = 0,5, в осветленной жидкости хосв = 10-4 кг/кг. Частицы суспензии имеют шарообразную форму. Минимальный размер удаляемых частиц dT = 25 мкм. Плотность частиц ρТ = 2600 кг/м3. μж – вязкость жидкости равно 0, 001519 Па ∙ с.

 

Определим значение критерия Ar:

 0,106.

Исходя из того, что Ar < 36, рассчитываем число Рейнольдса:

 0,00589.

Тогда скорость свободного осаждения составит:

 3,58 ∙ 10-4 м/с.

Далее найдем плотность суспензии:

 1066 кг/м3.

После чего определим значение ε:

0,959.

Исходя из того, что ε > 0,7 рассчитаем скорость стесненного осаждения:

 2,77 ∙ 10-4 м/с.

Затем находим поверхность осаждения, принимая К3 = 1,3 и считая, что плотность осветленной жидкости равна плотности чистой воды:

10,2 м2.

 

По приведенным данным выбираем отстойник имеющий поверхность 10,2 м2.


85 VISA VIRTUAL (RUS BANK)
85 VISA VIRTUAL (RUS BANK)


Разблокировка телефонов МТС 970
Разблокировка телефонов МТС 970


1 VISA VIRTUAL (RUS BANK)
1 VISA VIRTUAL (RUS BANK)