ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Осаждение твердых частиц в поле сил тяжести из "Основные процессы технологии минеральных удобрений" Характер осаждения твердых частиц в жидкой среде определяется в общем случае условиями их обтекания, а также зависит от реологических свойств системы. [c.103] Уравнение (3.8) связывает перепад давления, преодолеваемый частицей (f/f), и долю кинетической энергии, затрачиваемую на сопротивление движению. [c.103] Полная сила сопротивления F может быть представлена суммой сил лобового сопротивления (/ л.с) и сопротивления трению (i tp), т.е. [c.103] По аналогии общий коэффициент сопротивления С также может быть выражен суммой коэффициентов лобового сопротивления, или коэффициента формы (Сл.с), и коэффициента трения (Стр), т.е. [c.104] При ламинарном течении частица плавно обтекается потоком жидкости, и энергия расходуется только на преодоление трения. При турбулентном течении, т. е. с увеличением скорости (Уо) все большую роль приобретает лобовое сопротивление, зависящее от формы поверхности частицы. При достижении некоторого значения числа Не сопротивлением трения можно полностью пренебречь, так как основная энергия потока будет расходоваться на преодоление лобового сопротивления. [c.104] На рис. 3-5 изображена графическая зависимость коэффициента сопротивления среды от режима обтекания шарообразных частиц. [c.104] В области течений (Ке 1) действие силы сопротивления подчиняется закону Стокса, и коэффициент сопротивления рассчитывается по уравнению С=24/Ре. Промежуточный режим обтекания (2 Ке 5-10 ) характеризуется меньшей зависимостью коэффициента сопротивления от критерия Ке С = = 18,5/Ке - . При значениях числа Рейнольдса Не 5-10 наступает автомодельность (по значению Не),, и коэффициент сопротивления можно считать постоянным С 0,44. [c.104] Пп 1 осаж хенин мелкодисперсных твердых частиц в жидкой среде важной характернстикой процесса является скорость осаждения. [c.105] Расчет скорости осаждения одиночной частицы неправильной формы производят следующим образом [106]. Вначале по рассчитанному с э определяют значение числа Аг, затем по графику 3-6, а находят значение числа Лященко [Ьу=КеЗ/Аг=Чос /ц(Рт8—р) ]. [c.105] Опытные зависимости Н и ,1/цэ от е приведены на рис. 3-7 [106]. [c.106] При осаждении полидисперсных суспензий взаимодействие между жидкой и твердой фазами приобретает очень сложный характер [106], так как концентрация твердой фазы и скорость осаждения непрерывно изменяются по высоте слоя (рис. 3-8). [c.106] Экспериментальные кривые отстаивания обычно состоят из трех характерных зон АВ — свободного осаждения ВС — сжатия и уплотнения образовавшегося осадка СО — замедленного уплотнения осадка (соответствует окончанию процесса сгущения). [c.106] С( — средняя объемная концентрация твердой фазы в суспензии Л г — эффективная концентрация. [c.107] Осаждение твердых частиц при разделении суспензий в отстойниках проводится с целью сгущения твердой фазы и (или) осветления жидкости. Как правило, процесс осаждения протека-ет в несколько стадий на рис. 3-9 изображены основные зоны осаждения в отстойнике непрерывного действия. [c.107] Для определения фактической скорости разделения суспензии обычно используют лабораторный эксперимент, суть которого заключается в наблюдении за осаждением предварительно перемешанной суспензии в градуированном стеклянном сосуде. [c.107] Разделение суспензии в отстойниках на жидкую и твердую фазы осуществляется путем преодоления гравитационными силами сил торможения сопротивления) в зоне сгущения. Торможение твердых частиц стимулирует их сгущение в придонном слое жидкая фаза при сгущении вытесняется в верхние слои суспензии. Поэтому высота зоны уплотнения не лимитирует процесс отстаивания. Для повышения скорости разделения суспензий в отстойнике можно использовать следующие приемы увеличение размера оседающих частиц (проведением коагуляции, флокуляции) повышение скорости осаждения (нагрев суспензии) увеличение площади осаждения увеличение средней плотности суспензии (добавка утяжелителей). [c.108] В отстойниках новых конструкций увеличение площади осаждения на единицу объема разделяемой суспензии достигается не только за счет увеличения диаметра аппарата, но и применением специальных наклонных пластин вокруг питающего патрубка. [c.108] Для расчета отстойников применяется много методов [108], которые, однако, дают значительные расхождения при определении площади отстойника Fo - И это неудивительно, так как ьсе известные методы расчета базируются на данных экспериментов и имеют достаточно узкие области применения. [c.108] Наиболее широкое распространение получил следующий метод расчета отстойников [106]. [c.108] Вернуться к основной статье