ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет производительности осадительных центрифуг из "Центрифуги для химических производств" Скорость т ср выражается различными формулами в зависимости от режима осаждения частицы в конкретных условиях. [c.98] Уравнение (171) является основной теоретической зависимостью для производительности осадительной центрифуги. Оно получено на основании упрощенной трактовки процесса и не учитывает ряд факторов, снижающих эффективность работы машины. Действительная производительность центрифуги оказывается поэтому существенно ниже рассчитанной по уравнению (171). Наибольшая погрешность при выводе этого уравнения вносится при определении времени пребывания частицы в роторе. [c.98] Главными факторами, искажающими идеальную модель процесса и приводящими к снижению эффективности работы центрифуги, являются неравномерность течения суспензии вдоль ротора, наличие вихревых зон и поперечной циркуляции жидкости, пульсация скорости при турбулентном режиме потока, вторичное взвешивание уже осевших частиц (особенно в шнековых центрифугах), окружное отставание жидкости, концевые эффекты на входе и выходе, что снижает эффективную длину осаждения. [c.98] Существуют два способа определения коэффициента эффективности для центрифуг разных конструкций — э шиpичe кий и полу-эмпирический. Согласно первому из них общий коэффициент эффективности представляется как произведение частных коэффициентов, учитывающих влияние отдельных факторов. Однако частные коэффициенты выбираются скорее по интуиции, чем на основании изучения влияния конкретного фактора. [c.98] Кроме того, для учета слоя осадка радиус ротора рекомендуют уменьшать на 7 мм. [c.99] По остальным формулам этого типа, в том числе и по предложенной автором для коротких роторов, имеются критические замечания. [c.99] Введение коэффициента эффективности в расчетные уравнения, выражение его в виде критериальной зависимости и обширные исследования, проведенные при выявлении вида этой зависимости, внесли значительный вклад в теорию центрифугальной техники на соответствующем этапе ее развития. Однако использование этого коэффициента не могло полностью решить проблему технологического расчета центрифуг, так как он косвенно и притом в скрытой форме отражал те сложные гидродинамические явления, которые протекают в роторах осадительных центрифуг. Поэтому во второй половине 60-х годов это направление с точки зрения дальнейшего углубления теории центрифугирования исчерпало свои возможности. [c.100] Возродились попытки построить технологический расчет осадительной центрифуги на базе более реальной модели процесса. В качестве таковой для шнековых центрифуг была выбрана модель, основанная на теории линий тока [7]. [c.100] Согласно этой модели линии тока, как уже отмечено, начинаются в месте питания и заканчиваются в месте слива фугата. При этом они расположены так, что повторяют конфигурацию стенок ротора. [c.100] При движении вдоль ротора частица переходит с одной линии тока на другую. Если частица достигает инии тока с максимально возможной величиной = 1 при г L, то частица осядет если же частица попадает на линию тока с 1 при z = L, то она будет вынесена из ротора. [c.100] Узкий класс частиц с размером, соответствующим крупности разделения, имеет самые невыгодные условия осаждения — они начинают свое движение вдоль сливной поверхности, где = О- Однако количество их в фугате невелико, так как все частицы этого размера, имеющие начальные условия движения более благоприятные ( нач 0). попадут в осадок. [c.100] Частицы этого класса поровну распределяются между фугатом и осадком. [c.100] Значения функций Ф ( , т) и f [п, т), вычисленных соответственно по формулам (181) и (182) в зависимости от параметров пит, приведены в таблицах [7, 8]. Параметр п характеризует распределение скорости по глубине потока жидкости. Для шнековых центрифуг его рекомендуют принимать в пределах от 2 до 3 [7, 8]. Параметр окружного отставания т [см. формулу (168)1 рассчитывается по безразмерным комплексам Я, и т] [см. формулы (169)]. [c.101] На основании полученных уравнений разработана методика определения относительного уноса твердой фазы фугатом, подробно изложенная в работе [7]. [c.101] Ценность рассмотренной модели процесса заключается в первую очередь в том, что в ней теоретически обосновывается вынос из ротора твердых частиц, не достигших обечайки при г = Ь. Возможность такого обоснования явилась следствием принятия криволинейной формы линий тока в меридиональном сечении ротора. [c.101] Во всех предшествующих расчетных зависимостях подразумевалось наличие прямолинейных линий тока, параллельных оси ротора. [c.101] Второй ценной чертой модели является одновременный учет изменения осевой и тангенциальной составляющих скорости жидкости по толщине потока. При разработке этой модели оказалось полезным введение понятия граничного (срединного) размера частицы и уточнение понятия крупности разделения. [c.101] Вместе с тем, поскольку обсуждаемая модель не учитывает специфику винтового течения жидкости в шнековом канале, она по существу больше подходит для бесшнековых центрифуг. [c.101] Существующие методы технологического расчета центрифуг приводят обычно к зависимости между производительностью центрифуги и крупностью разделения. Относительный унос, соответствующий рассчитанной крупности разделения, находят с помощью дисперсионной характеристики твердой фазы. Однако иногда определить такую характеристику трудно. Для расчета относительного уноса в этих случаях предложены уравнения, аппроксимирующие процесс разделения суспензии в центробежном поле с помощью зависимостей, описывающих кривую седиментации суспензии Р (т). Последняя выражает относительное количество осадка (в %), образовавшегося за время т. [c.102] Характер кривой седиментации, как известно, определяется видом функции плотности распределения размеров частиц твердой фазы Р (й). Задаваясь видом этой функции, можно получить соответствующее уравнение для кривой седиментации. В литературе предложен ряд формул, аппроксимирующих эти кривые [1, 27, 54, 90]. Эти зависимости в последние годы стали использоваться для расчета производительности центрифуг и жидкостных сепараторов по допускаемому значению относительного уноса твердой фазы фугатом [49, 50, 90]. [c.102] Вернуться к основной статье