Расчет осадительной центрифуги

Задание. Определить часовую производительность осадительной центрифуги по следующим данным: наименьший диаметр частиц d = 5 мкм, плотность частиц ρ_Т , кг/м³, температура суспензии 30⁰С. Характеристики центрифуги: диаметр барабана D_Б, мм, длина барабана L, мм, диаметр борта барабана D_БР, мм, частота вращения барабана n, об/мин. Цикл работы центрифуги составляет τ_Ц, мин, из них τ_П - подача суспензии, 2 мин – разгрузка осадка.

Индивидуальные задания приведены в таблице 3

Таблица 3 – Индивидуальные задания

№ варианта	ρТ , кг/м3	DБ, мм	L, мм	DБР, мм	τЦ, мин

 

Пример выполнения задания

Определить часовую производительность осадительной центрифуги по следующим данным: наименьший диаметр частиц d = 5 мкм, плотность частиц ρ_Т = 2000 кг/м³, температура суспензии 30⁰С. Характеристики центрифуги: диаметр барабана D_Б = 800 мм, длина барабана L = 400 мм, диаметр борта барабана D_БР = 570 мм, частота вращения барабана n = 1200 об/мин. Цикл работы центрифуги составляет τ_Ц = 22 мин, из них τ_П = 20 мин – подача суспензии, 2 мин – разгрузка осадка.

Рисунок 5.1 - Схема осадительной центрифуги

I – ввод суспензии; II – вывод осветленной жидкости; III – вывод осадка

Решение

Производительность центрифуги определяется по формуле

1. Для этого сначала рассчитывается скорость осаждения частиц по формуле Стокса

м/с

где: μ_С = 0,8^. 10^-3 Па^.с, ρ_С = 1000 кг/м³ – параметры воды соответственно динамический коэффициент вязкости и плотность при 30⁰С.

2. Находится скорость осаждения частиц под действием центробежной силы

м/с.

3. Проверяется режим осаждения

Re < 0,2, режим ламинарный.

4. м³/ч, причем принимается η = 0,45; k =τ_П/ τ_Ц = 20/22 = 0,909.

 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №6

Расчет рамного фильтр-пресса

Площадь поверхности фильтрования для разделения суспензии в количестве V_ф определяем, используя экспериментальные данные К и С. На основании эксперимента известно, что К = 20*10^-4, м²/час, константа фильтрования С = 1,4* 10^-3, м³/м².

Продолжительность фильтрования τ_ф, час.

Количество фильтрата V_ф = V_с * τ_ф, м³.

Площадь поверхности фильтрования F_ф находим из уравнения (4.1):

(6.1)

Отсюда:

Размер плит и рам принимаем по заданию (А*В).

Толщина плиты и рамы 60 - 70 мм каждой.

Определяем число плит:

(6.2)

где f_{пл .}- площадь поперечного сечения плиты, м²;

j - коэффициент, принимается по заданию

Если в результате расчета получают более 50 плит, то устанавливают два или три фильтра.

Расчет диаметра патрубка для загрузки сортировки:

v - скорость жидкости, м/с.

Индивидуальные задания приведены в таблице 4.1.

 

Таблица 6.1 – Данные для расчета фильтр – пресса

 

№ варианта	Vс, м3	j	τф,час	А*В,мм	v,м/с
	2,0	1,05	3,0	500*500	0,5
	2,1	1,06	2,8	630*630	0,55
	2,2	1,07	2,6	1000*1000	0,6
	2,3	1,08	2,5	500*500	0,7
	2,4	1,09	2,4	630*630	0,65
	2,5	1,10	2,8	1000*100	0,55
	2,6	1.12	3,0	500*500	0,5
	2,7	1,14	3,2	630*630	0,55
	2,8	1,15	2,9	1000*1000	0,6
	2,9	1,16	2,7	500*500	0,7
	3,0	1,18	2,8	630*630	0,65
	3,1	1,20	2,9	1000*1000	0,55
	2,0	1,08	3,2	500*500	0,6
	2,1	1,09	2,9	630*630	0,7
	2,2	1,10	2,7	1000*100	0,65
	2,3	1.12	2,8	500*500	0,55
	2,4	1,08	2,9	630*630	0,5

 

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

• Рамный фильтр-пресс предназначен для очистки сахарного сиропа от активированного угля
• Производительность фильтра G_с= кг/ч
• Площадь фильтрующей поверхности F_ф= м²
• Количество плит шт.
• Количество рам шт.
• Размеры плит, рам мм
• Фильтрующая перегородка-бельтинг
• Плиты и рамы изготовлены из стали 12Х18Н9Т
• Станина изготовлена из чугуна
• Фильтрование проводится при постоянном давлении

 

 

Рисунок 6.1 – Схема рамного фильтр - пресса

Практическое занятие №7

Расчет мешалок

Контрльные вопросы

1. С какой целью применяется перемешивание?

2. Какие существуют способы перемешивания в жидких средах?

3. Какие конструкции мешалок применяют в пищевой технологии?

4. От каких параметров заовисит мощность, потребляемая мешалкой?

5. Почему в критериальное уравнение, описывающее процесс перемешивания, входят модифицированные критерия подобия?

6. Как определить мощность, потребляемую мешалкой?

Задача № 7.1.

С какой частотой будет вращаться пропеллерная мешалка диаметром d, мм при перемешивании суспензии плотностью ρ, кг/м³, если потребляемая мощность в рабочий период N_Р = 7 кВт, Re_М = 800 (при этих условиях коэффициент мощности для пропеллерной мешалки будет равен 0,35).

Индивидуальные задания

№ варианта	d, мм	ρ, кг/м3

Решение

1. Определяется частота вращения пропеллерной мешалки по формуле

об/с.

Рисунок 5.1 – Схема пропеллерной мешалки

Задача № 5.2

Рассчитать мощность, потребляемую турбинной мешалкой диаметром d, мм в рабочий период, для перемешивания суспензии плотностью ρ, кг/м³, μ, Па^.с, если окружная скорость вращения мешалки ω, м/с.

Решение

1. Рассчитывается частота вращения мешалки , отсюда

об/с.

2. Определяется модифицированный критерий Re

При данном значении Re_М и типе мешалки коэффициент мощности К_N =1,1.

3.Затем рассчитывается мощность, потребляемая турбинной мешалкой

;

Вт.

Индивидуальные задания

№ варианта	d, мм	ρ, кг/м3	μ, Па.с	ω, м/с
			0,13
			0,12
			0,14
			0,15
			0,16
			0,13
			0,14
			0,15
			0,16
			0,11
			0,12
			0,13
			0,15
			0,16
			0,13
			0,14
			0,15

 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №8

 

Расчет адсорбера

Требуется определить габариты адсорбера и загрузку активированного угля в адсорбер G_a для очистки V_c сортировки. Если продолжительность адсорбции τ_a =0,5 часа, общая начальная концентрация примесей в сортировке y_н =0,15 кг/м³. Динамическая емкость угля по примесям x_к =0,025 кг/кг. Общая начальная концентрация примесей в угле x_н =0,006 кг/кг. Насыпная плотность угля ρ_н =600 кг/м³.

Определяем расход адсорбента из материального баланса:

Принимаем, что x_к →x_р, а y_к = 0. тогда расход адсорбента:

, кг/час

Объемный расход адсорбента:

, м³/час.

Определяем объем адсорбера:

где V_c - объемный расход сортировки, м³/час;

V_а - объемный расход адсорбента, м³/час;

τ_a - продолжительность адсорбции, час;

1/φ =1,25-величина, обратная коэффициенту заполнения, φ =0,8.

Определяем высоту абсорбера:

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: