1. Методика розрахунку
Відстоювання застосовують для поділу грубих суспензій, зокрема для осадження з стічних вод грубодисперсних домішок. Відстоювання відбувається під дією сил тяжіння. Для проведення процесу використовують пісколовки, відстійники і освітлювачі. У промисловості широко застосовують відстійники безперервної дії з гребкового мішалкою.
Мал. Відстійник для суспензій: 1 - циліндричний корпус; 2 - днище; 3 - гребкового мешалка; 4 - кільцевий жолоб для збору освітленої рідини
При розрахунку відстійників основною розрахунковою величиною є поверхня осадження F (в м 2), яку знаходять за формулою
.
де К3 - коефіцієнт запасу поверхні, що враховує нерівномірність розподілу вихідної суспензії по всій площі осадження, вихреобразование і інші чинники, які проявляються у виробничих умовах (зазвичай К3 = 1,3 - 1,35);
Gсм - масова витрата подібною суспензії, кг / с;
ρосв - щільність освітленої рідини, 1000 кг / м 3;
wст - швидкість осадження частинок суспензії, м / с;
Швидкість осадження частинок суспензії (швидкість туги осадження, м / с) можна розрахувати за формулами:
.
.
де woc - швидкість вільного осадження частинок;
ε - об'ємна частка рідини в суспензії.
Величину ε знаходять за співвідношенням
.
де ρсм і ρТ - відповідно щільність суспензії і твердих частинок, кг / м 3.
Щільність суспензії можна визначити за формулою
.
де ρж - щільність чистої рідини, кг / м 3.
Швидкість вільного осадження кулястих частинок (в м / с) розраховують за формулою
.
де μж - в'язкість рідини, Па с;
dТ - діаметр частинки, м;
Re - число Рейнольдса при осадженні частки.
Якщо частинки мають не кулясту форму, то в якості dT слід підставити діаметр еквівалентного кулі; крім того, величину woc слід помножити на поправочний коефіцієнт φ, званий коефіцієнтом форми. Його значення визначають дослідним шляхом. Зокрема, для округлих частинок φ ≈ 0,77, для незграбних - 0,66, для довгастих - 0,58, для пластинчастих - 0,43.
Значення Re розраховують за формулами, що залежать від режиму осадження, що визначається за допомогою критерію Архімеда:
.
;
при 36 ; при Ar> 83 000 . 2. Приклад розрахунку Визначимо значення критерію Ar. Виходячи з того, що Ar <36, рассчитываем число Рейнольдса: Тоді швидкість вільного осадження складе: Далі знайдемо щільність суспензії: Після чого визначимо значення ε: Виходячи з того, що ε> 0,7 розрахуємо швидкість туги осадження: Потім знаходимо поверхню осадження, приймаючи К3 = 1,3 і вважаючи, що щільність освітленої рідини дорівнює щільності чистої води: За наведеними даними вибираємо відстійник має поверхню 10,2 м 2.Схожі статті