Производительность и скорость осаждения в отстойниках.

Производительность и скорость осаждения в отстойниках.

Условные обозначения:

Vo – количество жидкой фазы, которая находится в суспензии (м3/час).
V1 – количество осветленной жидкости в суспензии (м3/час)
V2 – количество жидкой фазы в осадке (м3/час).
x0 – концентрация суспензии до того, как она отстаивалась (кгс сухого осадка на 1 кгс жидкости).
x2 – концентрация осадка (кгс сухого вещества на 1 кгс жидкости в осадке).
ω2 – скорость осаждения (м/сек).
Fo – площадь сечения резервуара или поверхность осаждения (м2).
γ1 – удельный вес жидкости (кгс/м3).
τ – время отстаивания (ч).

В том случае, если потери жидкости отсутствуют, соблюдается равенство:

V0 = V1 + V2

Если жидкость после осветления располагается слоем (как показано на рисунке выше) с высотой h, то для выражения производительности (м3/час) отстойника используйте уравнение:

V1 = (F0·h) / τ

При этом продолжительность отстаивания τ при известной высоте слоя жидкой фазы зависит от скорости осаждения частиц ωо:

τ = h / (3600·w0)

Если подставить τ в предыдущее уравнения, то получается:

V1 = [F0·h] / [h/(3600·w0)] = 3600·w0·F0

Таким образом, можно найти производительность отстойника, которая не зависит от его высоты, а зависит исключительно от поверхности отстойника и скорости осаждения частиц. Поэтому современные отстойники обладают большой площадью сечения, а их высота невелика.

Поверхность осаждения (м2), необходимая для получения V1 (м3/час) осветленной жидкости, если известны концентрации хо и х2, можно найти, использовав формулу:

F0 = (V0-V2)/(3600·w0)

 

Уравнение теплового баланса выпарных аппаратов.

Уравнение теплового баланса: (3.6) где D – расход греющего пара, кг/с; с н и с к – удельные теплоемкости поступающего и уходящего растворов, ; t н и t к – температуры поступающего и уходящего растворов; h к - энтальпия конденсата, кДж/кг.

Теплота дегидратации представляет собой затрату теплоты на повышение концентрации раствора; она равна по значению и обратно по знаку теплоте разбавления раствора. Таким образом, если при разбавлении раствора водой выделяется теплота, то при его концентрировании теплота поглощается. Обычно теплота дегидратации невелика и поэтому не учитывается.

Поступающий раствор можно представить как смесь упаренного раствора и испаренной воды: (3.7) откуда (3.8) где с в- удельная теплоемкость воды, . Подставив из (3.7) и (3.8), в (3.6) получим:

(3.9)

Пренебрегая потерями теплоты и теплотой дегидратации, получаем:

(3.10)

В уравнении (3.10) член представляет собой расход теплоты на подогрев поступающего раствора до температуры кипения, а член - расход теплоты на испарение воды.

Энтальпия вторичного пара h принимается равной энтальпии насыщенного водяного пара при давлении в аппарате и находиться по справочным таблицам [6 ] или по табл. П32.

По уравнению (3.10) определяются расходы теплоты и греющего пара на выпаривание. Расход греющего пара определяется по соотношению

(3.11) Пренебрегая расходом теплоты на подогрев раствора и приравнивая разность к теплоте испарения , в первом приближении можно найти, что расход греющего пара равен количеству выпариваемой воды, т.е. с помощью 1 кг греющего пара выпаривается 1 кг воды. В действительности с учетом имеющих место затрат теплоты расход греющего пара составляет 1,1-1,2 кг.

Производительность и скорость осаждения в отстойниках.

Условные обозначения:

Vo – количество жидкой фазы, которая находится в суспензии (м3/час).
V1 – количество осветленной жидкости в суспензии (м3/час)
V2 – количество жидкой фазы в осадке (м3/час).
x0 – концентрация суспензии до того, как она отстаивалась (кгс сухого осадка на 1 кгс жидкости).
x2 – концентрация осадка (кгс сухого вещества на 1 кгс жидкости в осадке).
ω2 – скорость осаждения (м/сек).
Fo – площадь сечения резервуара или поверхность осаждения (м2).
γ1 – удельный вес жидкости (кгс/м3).
τ – время отстаивания (ч).

В том случае, если потери жидкости отсутствуют, соблюдается равенство:

V0 = V1 + V2

Если жидкость после осветления располагается слоем (как показано на рисунке выше) с высотой h, то для выражения производительности (м3/час) отстойника используйте уравнение:

V1 = (F0·h) / τ

При этом продолжительность отстаивания τ при известной высоте слоя жидкой фазы зависит от скорости осаждения частиц ωо:

τ = h / (3600·w0)

Если подставить τ в предыдущее уравнения, то получается:

V1 = [F0·h] / [h/(3600·w0)] = 3600·w0·F0

Таким образом, можно найти производительность отстойника, которая не зависит от его высоты, а зависит исключительно от поверхности отстойника и скорости осаждения частиц. Поэтому современные отстойники обладают большой площадью сечения, а их высота невелика.

Поверхность осаждения (м2), необходимая для получения V1 (м3/час) осветленной жидкости, если известны концентрации хо и х2, можно найти, использовав формулу:

F0 = (V0-V2)/(3600·w0)