A folyadék térfogati frakciója a habban 3 oldalnak felel meg
A centrifugák ülepedéséhez az üledék kiesésével:
A szuszpenzió betáplálási idejét a kapcsolat határozza meg
ahol - a dob munkatérfogata, m 3; - a képződött üledék térfogatának és a szűrt szuszpenzió térfogatának arányát kísérletileg meghatározzuk.
3. A KÍSÉRLETI TELEPÍTÉS LEÍRÁSA
Az üledék kései ülepítő centrifuga tanulmányozására szolgáló laboratóriumi berendezést az 1. ábrán mutatjuk be. 3.1. centrifuga rotor 2 acélból készült, fel van szerelve a tengelyre, amely csökkenti a tartótengely 11. A forgatás a 12 motor keresztül kap az átviteli csiga.
Ábra. 3.1. Laboratóriumi felszerelés rendszere.
A rotor az 1 házban helyezkedik el, amelynek karimája van, amelyen keresztül a fugát eltávolítják. A 13 tölcséren átvezetett fugát egy 14 tömlőgyűjtőn keresztül egy tömlőn keresztül ürítjük ki, amelynek falain a mérőlemezeket jelöljük. Szükség esetén a tömlőt áthelyezzük a 8 gyűjteménybe, és a fugát beadja ezt a gyűjteményt.
A rotor belsejében van egy 3 kés, amely a fogantyú segítségével emelkedik és leesik a megadott magasságra. A kés alatt van egy 4 tálca az iszap eltávolítására, amelynek egyik vége az iszapgyűjtőn keresztül 6.
A rotorhoz való felfüggesztést egy 7 szivattyú a 8 kollektorból táplálja egy olyan csőn keresztül, amelyen az 5 csap fel van szerelve.
A centrifuga sebességének mérésére 10 strobotométert használnak.
A kollektor lemérése az üledékkel 9-es mérleg van felszerelve.
A berendezés műszaki jellemzői
a centrifuga oldalának átmérője
A kezelőpanelen egy motorkapcsoló és egy wattmérő van telepítve.
4. A KÍSÉRLET MÓDSZEREI
1) Ellenőrizze, hogy az egyensúly helyes-e. Vegye ki az iszapgyűjtőt, öblítse le és mérje meg a mérlegen. Helyezze a tálcára a zagygyűjtő felett.
2) Jelölje be a tartályt, hogy összegyűjtse a fugát.
3) Zárja le a csapot a szivattyú betápláló csövén. Kapcsolja be a szivattyút, hogy a szuszpenziót a centrifugába táplálja, hogy a szuszpenziót a kollektorba keverje.
4) Kapcsolja be a centrifuga villamos motorját, és állítsa be a megadott fordulatszámot, amelyet egy strobe mér.
5) Nyissa ki a szuszpenzió csövön lévő csapot a centrifugába, és állítsa be a szuszpenzió meghatározott áramlási sebességét. Szuszpenziót adjon 2 percig. A tölcséren keresztül képződött fugázó a tartályba kerül, hogy összegyűjtse a fugát. Mérjük meg a kialakított fugátum térfogatát a mért kockázatoknak megfelelően.
6) Csökkentse a fordulatszámot és fordítsa el a késtartó fogantyút az üledékrétegre, és fokozatosan lehúzza az egész üledékréteget. A tálcában lévő üledék belép a csapadékgyűjteménybe.
7) Távolítsa el az üledék kollektort az egységről és mérje meg a mérlegen. Számítsuk ki a csapadék tömegét.
8) Mérje fel a mérési eredményeket a 4.1 táblázatban.
5. AZ EREDMÉNYEK FELDOLGOZÁSA
1) Számítsa ki a szuszpenzió sűrűségét (2.9.).
2) Számolja ki a centrifuga termelékenységének kísérleti értékét az adagoló-szuszpenzióból az arányból
A szilárd fázis tömegkoncentrációját úgy határozzuk meg, hogy a nedvességet nedvesen elpárologtatjuk a következő méréssel.
3) Az elválasztási méret adott méretére kiszámítjuk az Archimedes-kritériumot (2.6).
4) Az 1. ábra grafikonja szerint. 2.2 meghatározza a Lyashchenko kritériumot és kiszámolja a lerakódási arányt.
5) A reláció (2.3) segítségével kiszámítjuk a centrifuga elméleti termelékenységét szuszpenzióban.
6) A reláció (2.8) segítségével kiszámítjuk a szuszpenzió elméleti termelékenységét a szilárd fázisban.
7) A kapott számított adatokat összehasonlítjuk a mérési eredményekkel és a 4.2.
A szuszpenzió sűrűsége. kg / m 3
Csapadék mértéke. m / s
6. AZ ELLENŐRZÉSI KÉRDÉSEK LISTÁJA
1. Hogyan történik a centrifuga a késtoló ürítő iszappal? Miért nevezik eldobnak?
2. Hogyan lehet kiszámítani a részecskék kicsapódásának sebességét egy diszpergált fázisban egy centrifugában?
3. Mi a különbség tényezője?
4. Mi határozza meg a lejtős centrifuga teljesítményét?
5. Hogyan lehet kiszámítani a lebegő centrifuga teljesítményét?
6. Hogyan lehet kiszámítani a szilárd fázisú centrifuga kapacitását?
1. Sokolov V.I. Gépek és készülékek vegyiparban. Példák és feladatok. L. Gépészmérnöki. 1982. 384 p.
2. Shkoropad D.E. Centrifugák a kémiai gyártáshoz. M. Gépépítés. 1975. 246 p.
3. Sokolov V.I. Modern ipari centrifugák. M. Gépépítés. 1967. 523 p.
A FILTRÁCIÓS CENTRIFUGH KUTATÁSA
Ismertesse a készüléket és az időszakos működés szűrő centrifuga működésének elvét. Határozza meg a centrifuga tengelyének átlagos termelékenységét és teljesítményét.
2. ELMÉLETI RÉSZ
Tekintsük a folyamat alapvető törvényeit. A perforált dob nagy sebességgel forgat egy függőleges vagy vízszintes tengelyen. A felső nyíláson keresztül a szuszpenziót a csövön keresztül a dob alsó részébe táplálják. A dob forgása közben centrifugális erő
ahol m a test tömege; r a forgás sugara; - sebesség.
Ezen erő hatására a szilárd részecskék a dob szűrőfelületére telepednek, és a csapadék vastagságát képezik. Az üledék maximális lehetséges vastagságát korlátozza az R dob belső sugarának és a belső lyuk sugarának különbsége, vagyis az a. értéket.
Ábra. 2.1. 1 - dob; 2 - szűrőszövet; 3 cső a felfüggesztéshez; 4 - szerelés.
A folyékony fázis egymás után áthalad a képződött üledékréteg pórusain, a szűrőszövet pórusai és a házon lévő mellbimbó belsejébe kerül a szűrletgyűjtés. Szükség esetén az iszap mosható és szárítható. A munka végén az üledéket a felső nyakon keresztül eltávolítják.
A centrifugális erőmező nagysága, amely egy centrifugában merül fel, egy szétválasztási faktor, azaz egy szeparációs tényező jellemzi. a centrifugális gyorsulás aránya a gravitációs gyorsulásig
A centrifugáknál az elválasztási tényező kényelmesebben fejeződik ki a fordu- latszámok alapján
Minél nagyobb az elválasztási tényező, annál nagyobb a centrifuga szétválasztási kapacitása. Az elválasztási tényező növelhető a dob sugarának növelésével és a sebességgel, mivel az érték arányos a fordulatszám négyzetével. Azonban ezek az értékek bizonyos határokra növelhetők, amit a dob mechanikai szilárdsága korlátoz.
2.1. A FILTRÁCIÓS CENTRIFUGE TELJESÍTMÉNYÉNEK MEGHATÁROZÁSA
A szűrőcentrifuga átlagos kapacitását az egyenlet határozza meg
ahol Ti a ciklusidő;
A Vcc a centrifugáló szuszpenzió térfogata.
A centrifugáló szuszpenzió Vcc. a szűrőbe kerülnek a dobba. összefügg az rc csapadék hengeres rétegének belső sugaraival, és a függőségből számolva
- a dob hasznos térfogata, m 3;
- a nedves sütemény sűrűsége;
- a nedves sütemény súlyának és a száraz sütemény tömegének aránya;
- az üledékréteg magassága megegyezik a dob magasságával, m;
- a szűrőközeg permeabilitási együtthatója, m 2;
- a szűrlet kinematikus viszkozitása, m 2 / s;
- a szilárd fázis koncentrációja szuszpenzióban, kg / m 3;
- a folyadékfázis sűrűsége, kg / m 3;
- szilárd fázis sűrűsége, kg / m 3;
- a dob szögsebessége.
A szűrő centrifuga termelékenységét a dob után hagyó szűrlethez a képlet adja meg
Annak megállapítására, az idő szűrés figyelmen kívül hagyta a dob töltési felfüggesztést, amíg a hidraulikus nyomás a dob maximális értéket ér el, és centrifugálással folyamat elkezd folyni állandó nyomásesést. A ciklusidő tartalmazza a szűrési időt és a be- és kirakodási időt
A szűrő centrifugák teljesítményének kiszámítása a képlet szerint történik
ahol: - ipari centrifuga-indexek;
- a laboratóriumi centrifuga indexei.
Ez azt jelenti, hogy az ipari centrifuga kiszámítása előtt laboratóriumi centrifugában centrifugális szűréssel kell elvégezni a kísérleteket és meghatározni a termelékenységét.
Ezután válassza ki az ipari centrifuga méreteit és kiszámítja a termelékenységet a (2.8) képlet segítségével.
2.2. A teljesítmény meghatározása a centrifuga tengelyen
Az időszakos működésű centrifuga teljesítményfeltételeit meg kell határozni az indítási és működési időszakokra. A maximális költség a kezdeti időszakban lesz, amikor a centrifuga forgó alkatrészeinek és a feldolgozandó anyagnak a tömegét leküzdjük. A munkaidő alatt csökken az energiafogyasztás.
A tételes centrifuga által fogyasztott összes energia a következő értékekből áll:
- kommunikálni a dobot a kívánt sebességgel - N6;
- jelenteni a szuszpenzió kinetikus energiáját a szétválasztáshoz - N7;
- a centrifuga csapágyainak súrlódása leküzdésére - Nt;
- a dob levegőn való súrlódásának leküzdésére - Nn.
A dob forgatására fordított teljesítményt a következő határozza meg:
- a dob rotációs részeinek tömege, fordulatszám;
- a dob gyorsulási ideje, sec.
A szuszpenzió kinetikus energiájának üzenetében felhasznált energiát határozzák meg
ahol a centrifuga gyorsulási ideje, s;
- a felső lyuk sugara, m;
A szuszpenzió tömege a csapadék tömegére vonatkoztatva az arány szerint
hol van a csapadék tömege;
- a dob ülepedésével történő töltésének együtthatója.
A súrlódás leküzdésére használt erő a csapágyaknál,
ahol - a centrifuga és a szuszpenzió forgó alkatrészeinek tömege;
- lineáris sebesség a centrifuga tengely nyakának felületén, m / s.
- a tengelycsonk átmérője, m;
- a tengely forgásának száma, fordulatszám;
A hatalom, amelyet a dob levegőn való súrlódásának leküzdésére fordítanak
ahol - a dob magassága, m;
- a dob átmérője, m.
Maximális teljesítmény a centrifuga tengelyen
A munkaidőben az energia sokkal kevesebbet fogyaszt
3. A LABORATÓRIUMBEÁLLÍTÁS LEÍRÁSA
A periódusosan működő centrifuga rendszerét az 1. ábrán mutatjuk be. 3.1. Centrifugáljuk 12 dob rozsdamentes acélból készült, be van dugva a fém ház 14, amely viszont van rögzítve az öntöttvas talpat, amely a keret a telepítést. A dob oldalirányú felületét 8 mm átmérőjű, 16 mm-es magasságú lyukakkal lyukasztják. A közepén a dob van elhelyezve egy réz háló (4 mm vastag), amely át csak folyékony és fogva szilárd anyagok. A dob alja egy acéllemez. Az üledéket a felső nyíláson keresztül eltávolítjuk. A központban az alsó hegesztett kúpos csonk 8 nyílás a 9 hajtótengellyel A felső végén a tengely a menet egy anyával 7, amikor a dob van szerelve a tengelyre.
A centrifuga a 10 elektromos motorról forog. A sebességet a transzformátor szabályozza. A tetején a centrifuga burkolatát egy 13 fedél zárja le a billenő csavarokkal és anyákkal. A központban a fedél van egy kis lyuk, amely fölött van szerelve és rögzített pin fordulatszámmérő 6. Reteszelt helyzetben a csap fedelét fordulatszámmérő végére szerelt a hajtótengely. Ha megnyomja a gombot, a kioldott rugó nyomja meg a csapot és elkezd forgatni. A hajtótengely elforgatása rugalmas kábel segítségével átkerül a fordulatszámmérőre, amely a kezelőpanelre van szerelve. A burkolat alján két lyuk van, amelybe 2 csövet hegesztünk. Vezetéken keresztül 15 szelep 17 a gyűjteményben összegyűjtött szűrletet, a csövön keresztül, és a 11 szelep a 16 gyűjtő van kimenete a centrifugából mosóvíz. Mindkét gyűjtemény a mérlegre van felszerelve.
A bal oldalon lévő centrifuga fölött a keverő 2 egy spirál keverő eszközzel, amely az 1 motorból forog.
A keverőben előállított szuszpenziót egy 3 szelepen keresztül vezetjük be a dobba a felső nyíláson keresztül. A centrifuga felett jobbra, egy kis tartály 4 van felszerelve egy vízmérő üveggel és egy mérési skála víz adagolásához az iszapmosáshoz. A víz a centrifugába jut az 5 csövön keresztül a dob felső nyílásán keresztül.
A berendezés műszaki jellemzői
külső átmérő R-230 mm,
a centrifuga oldalának átmérője r0 -120 mm,
Teljesítmény -2, 7 kW,
A sebesség -2870 fordulat / perc.
Teljesítmény -0, 2 kW,
A sebesség 2870 fordulat / perc.
A kezelőpanelen egy fordulatszámmérő van felszerelve a dob, a centrifuga motor kapcsoló és a kapcsoló sebességének meghatározására
Ábra. 3.1. Laboratóriumi felszerelés rendszere.
keverőmotor, voltmérő, ampermérő és wattmérő.
4. A KÍSÉRLET MÓDSZEREI
1. Távolítsa el a centrifuga dobját, öblítse le és mérje meg műszaki méretekben. Helyezze a dobot a tartóra és csatlakoztassa a hajtótengelyhez.
2. Mérje meg és mérje meg a tartályokat, hogy összegyűjtse a csurgalékvizet és mossa le a vizet. Az öblítővíz szelepet le kell zárni.
3. Az elkészített szuszpenziót öntse a centrifuga feletti keverőbe. Töltse fel a tartályt vízzel.
4. A kísérlet megkezdése előtt oszd meg a feladatokat:
- a stopperórával rendelkező első diák meghatározza a centrifuga gyorsulásának időtartamát, rögzíti a dob fordulatszámát a gyorsítás és a működés közben;
- a második diák nyilvántartja az elektromos készülékek olvasását, ami azt jelenti, hogy a villamos energia költsége a dob forgatásához (20-30 másodpercenként mért értékek);
- a harmadik diák elindítja a centrifugát, biztosítja a szuszpenziót és a vizet az iszap mosásához. Megfigyeli a szűrlet és a mosóvíz áthaladását.
5. Zárja le a centrifugát és csavarja be. Centrifuga fut, és egyszerre kapcsolja be a stopperóra és a fordulatszámmérő. Amint a centrifuga dob eléri a beállított fordulatszámot, állítsa le a stopperórát és jegyezze fel a centrifuga indítási idejét.
Óvatosan nyissa ki a centrifuga fedelét, és öntsön a szuszpenziót a dobba. Ezután csukja be a dobot, kapcsolja be a stopperóra és a fordulatszámmérő. A szűrési periódus kezdődik. A szűrés akkor tekinthető teljesnek, ha a szűrlet nem kerül a gyűjteménybe. Jelölje meg a szűrési időt. Ezután zárja a szelepet a szűrletet ürítőcső és nyissa a szelepet a mosóvízben csővel, egy lyukat a fedél a centrifuga és a centrifuga táplálják be a mosóvíz. Meghatározza a mellékelt mosóvíz mennyiségét
6. Csökkentse a fordulatszámot és fordítsa a kést az üledékrétegre, majd fokozatosan lehúzza az egész üledékréteget. A tálcában lévő üledék belép a csapadékgyűjteménybe.
7. Távolítsa el az üledékgyűjtőt az egységről és mérje azt a mérlegen. Számítsuk ki a csapadék tömegét.
8. Jegyezze fel a mérési eredményeket a 4.1 táblázatban.
Fordulatszám. s -1
5. AZ EREDMÉNYEK FELDOLGOZÁSA
8. Számítsa ki a szuszpenzió sűrűségét (2.9.).
9) Számolja ki a centrifuga termelékenységének kísérleti értékét a hígtrágyából az arányból
A szilárd fázis tömegkoncentrációját úgy határozzuk meg, hogy a nedvességet nedvesen elpárologtatjuk a következő méréssel.
10) Az elválasztási méret egy adott mérete esetében az Archimedes-kritériumot a (2.6) képlet segítségével számítjuk ki.
Ábra). 2.2 meghatározza a Lyashchenko kritériumot és kiszámolja a lerakódási arányt.
12) A reláció (2.3) segítségével kiszámítjuk a centrifuga elméleti termelékenységét szuszpenzióban.
13) A reláció (2.8) segítségével kiszámítjuk a szuszpenzió elméleti termelékenységét a szilárd fázisban.
14) A kapott számított adatokat összehasonlítjuk a mérési eredményekkel és a 4.2.
A szuszpenzió sűrűsége. kg / m 3
Csapadék mértéke. m / s
6. AZ ELLENŐRZÉSI KÉRDÉSEK LISTÁJA
7. Hogyan van elrendezve a centrifuga, melynek kései kirakó iszapja van? Miért nevezik eldobnak?
8. Hogyan lehet kiszámítani a részecskék kicsapódásának sebességét egy diszpergált fázisban egy centrifugában?
9. Mi a különbség tényezője?
10. Mi határozza meg a lejtős centrifuga teljesítményét?
11. Hogyan lehet kiszámítani a lebegő centrifuga teljesítményét?
12. Hogyan lehet kiszámítani a szilárd fázisú centrifuga kapacitását?
4. Sokolov V.I. Gépek és készülékek vegyiparban. Példák és feladatok. L. Gépészmérnöki. 1982. 384 p.
5. Shkoropad D.E. Centrifugák a kémiai gyártáshoz. M. Gépépítés. 1975. 246 p.
6. Sokolov V.I. Modern ipari centrifugák. M. Gépépítés. 1967. 523 p.
AZ ÉPÍTÉS ÉS A MUNKÁT
Előnézet a szerkezet és működési elvét a hőcserélők, mint például „cső a csőben”, és a csőköteg készülékek, rögzítési módszert csövek és csőfalú módszerek kompenzációs hőmérséklet deformációk, a meghatározási módszerét igénybevétel során a csöveket és a géptest miatt különböző mértékben melegítjük.
A technológiai tervezéstől függően a héj-és csöves hőcserélők négy típusba sorolhatók: elpárologtatók I. kondenzátorok K. hűtőgépek X és hőcserélők T.
A hőmérsékleti deformációk kompenzációjának és kialakításának megfelelően: TH - hőcserélő rögzített csőhálóval; HK - hűtőszekrény hőmérséklet-kompenzációval a házon; TP - úszó fejű hőcserélő; NU - párologtató U alakú csövekkel.
1) Vizsgálja meg a héj-és csöves hőcserélő modell tervezését és működését.
2) Kísérletesen vizsgálja meg a csövek szabad és kötött megnyújtását fűtött állapotban.
3) Számítsa ki a test és a csövek közötti kölcsönhatás erősségét a hőmérsékleti feszültségek miatt.
4) Hasonlítsa össze a hőmérsékleti deformációk kísérleti és számított értékeit.