ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Магнитная очистка как нестационарный процесс. Обобщающие уравнения из "Магнитно-фильтрационная очистка жидкостей и газов" На рис. 2.14 показано влияние постоянного коэффициента магнитной восприимчивости частиц к, определяемого по (2.3), и значения этой восприимчивости к в поле высокой напряженности (не менее 500— 600 кА/м) на показатель осаждения ф (рис. 2.14, д, в) и логарифмический показатель осаждения % (рис. 2.14, б, г) [92, 93] к и % к, т. е. эти данные соответствуют (2.35). [c.67] На рис. 2.20 представлены данные и по осаждершю железосодержащих частиц из конденсата в насадках из стружки с различной плотностью упаковки у [15, 16] при зтом 7, т. е. в соответствии с (2.35). [c.71] Предельное значение режимной скорости связано, прежде всего, с характером течения очищаемой среды в порах насадки процесс магнитного осаждения все более подавляется с ростом V когда интенсифицируется турбулентное течение, проникающее в глубь приконтактных областей гранул. Вместе с тем, это значение зависит и от других факторов (крупности осаждающихся частиц 8, напряженности намагничивающего поля Я, размера гранул 1 и пр.). Если повьипать б от 3-5 до 10-20 мкм и более, а Я - от 30 до 150 кА/м, то значение для жидкостей возрастает от 6 до 50 см/с и более (см. рис. 2.22-2.24). [c.72] На рис. 2.26 показано влияние диаметра шаров насадки d т ф и при осаждении частиц из аммиака и конденсата, а также частиц магнетита из суспензий [14—16, 37, 44, 75]. Эти данные в координатах 1/1 и d линеаризуются, что подтверждает зависимость 1/с/ [уравнения (2.35)]. [c.76] Если же изменить направление намагничивания такой насадки или несколько уплотнить ее структуру (реальная упаковка шаров по плотности ненамного превышает кубическую примерно 0,6 против 0,52), то по-видимому (и это подтверждает полученное значение д ), общая способность ячейки к захвату частиц останется примерно такой же только в этом случае она определенным образом распределится между отдельными зонами в зависимости от их индивидуальной ориентации по отношению к направлению намагничивания и направлению движения очищаемой среды. [c.77] Найденное значение а 1/4 дает возможность подсчитать также и коэффициенты, введенные при выводе выражений (2.27) -(2.29) До =0,63, Дп = 0,15 и 05=0,4. Это значит, что для всей ячейки средний эквивалентный радиус зоны захвата (/ о)ср. эффектавный объем I2 и общая площадь 5 пятен — контактов зон захвата с поверхностью шаров составляют соответственно 63, 64 и 320 % по сравнению с площадью одной, но наиболее благоприятной (полноценной), зоны захвата. [c.77] Аналогично можно привести к удобному практическому виду и обобщенное уравнение (2.34), в том числе при наличии скачка о, получив предварительно 2—3 значения ф для различных Ь и приняв, например,/=0.75 или/=1. [c.78] Найденный таким приемом размерный параметр Л, который является характерным для данной очищаемой среды со среднеэксплуатационным составом примесей (а также возможно - параметр о), позволяет далее анализировать уравнение очистки, в частности (2.39), устанавливая наиболее приемлемые значения режимов очистки в зависимости от требуемого уровня очистки. Такими же по виду уравнениями можно пользоваться как применительно к шариковым, так и нешариковым насадкам, если с точностью до поправочных коэффициентов принять в качестве с характерный размер гранул. [c.78] Оценка по (2.38) коэффициента А для опытных данных магнито-фильтрационной очистки технологических жидкостей и газов, например, подчиняющихся модели одноэкспоненциального поглощения, (рис. 2.6 и табл. 2.1), дает в основном следующие значения А = (0,3-0,5) 10 Я в первом уравнении (2.39) иА= (20—40) 10 Дж/А во втором уравнении (2.39) для аммиака, аммиачной воды, конденсата, пара и, кроме того =15 10 Я и Л =1,1 10 Дж/А для оборотной воды прокатного стана. [c.78] Согласно данным рис. 2.6 и формуле (2.40) при аё —р усредненный относительный радиус зон захвата (Го )ср/ составляет 0,23 при = 2,4 мм для аммиака 0,21 при мм для конденсата 0,43 при =6 мм для оборотной воды при соответствующих прочих параметрах очистки (см. рис. 2.6). [c.79] С течением времени т по мере заполнения ячеек насадки осажденными частицами показатель осаждения ф снижается. Для количественной хд-рактеристики степени снижения ф следует учесть особенности магнитнофильтрационной очистки локализацию зон захвата в окрестности точек контакта гранул, относительную малость этих зон и дистанционный характер действия магнитных сил захвата. Тогда можно принять расчетную модель, согласно которой после накопления осаждающихся частиц в зонах захвата ячеек происходит поочередное самоотключение отработанных ячеек и сокращение активной длины насадки [16] Об этом свидетельствует уже сам вид экспериментальных зависимостей ф от т (рис. 2.28-2.33, табл. 2.5) [3, 14-16, 73], имеющих важную особенность - плато ф на протяжении определенного периода времени Го, соответствующего достижению определенного значения емкости поглощения 0, а затем все более интенсифицирующийся спад ф. [c.79] Таким образом, в основу нестационарного уравнения магнитнофильтрационной очистки, протекающей, например, по экспоненциальному закону осаждения частиц, может быть взято обычное стационарное уравнение, в частности (2.6), с единственной оговоркой вместо стационарной длины насадки Ь - нестационарная, т. е. переменная во времени (при г Го) длина насадки 1, [16] Ь =Ь— Ат. [c.79] Чтобы определить входящий в (2.41) период между отключениями ячеек, найдем разность масс примесей в (г - 1)-ой и г-ой ячейках, используя для этого вероятность захвата частиц р Ат = (т ) 1 (тд),- = = (Шя), 1Р, в частности, в 1-ой и 2-ой ячейках (ячейках первого и второго ряда) Ап1ц = (т )1р, естественно, при среднеэксплуатационных значениях входной концентрации частиц примесей и расхода очищаемой среды. Поскольку ( я)1 7о, а Лт Ат, получим Ат=тоР, считая, что период Ат примерно одинаков при отключении всех последующих ячеек, так как при отключешш каждой предьщущей ячейки последующая ячейка становится как бы первой. При этом сохраняется тот же закон распределения массы осадка в последующих ячейках. [c.83] Первое уравнение получается из (2.46), в котором параметры т и берутся на нисходящем участке зависимости от т, а параметр а соответствует горизонтальному (стационарному) участку и вычисляется кж а= /1. Второе уравнение также получается из (2.46), но предварительно нужно вычислить тангенс угла наклона ( . т) и приравнять его затем к сложному множителю при т в (2.46). [c.84] Вернуться к основной статье