Файл: Занятие 2 Расчет напорного гидроциклона.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 28

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Практическое занятие № 2

Расчет напорного гидроциклона.
Цель работы: приобретение навыков расчета напорного гидроциклона для очистки сточных вод.

Задание: рассчитать конструкцию напорного гидроциклона по индивидуальному варианту.
Номер варианта выбирается по первой букве фамилии студента.

Первая буква фамилии студента
№ варианта
Первая буква фамилии студента
№ варианта

А
1
Н
13

Б
2
O
14

В
3
П
15

Г
4
Р
16

Д
5
С
17

Е, Ё
6
Т
18

Ж
7
У, Ф
19

З
8
Х
20

И, Й
9
Ц, Ч
21

К
10
Ш, Щ
22

Л
11
Э, Ю
23

М
12
Я
24


Исходные данные по индивидуальным вариантам представлены в таблице 1 .

Таблица 1 – Исходные данные

Номер варианта
Расход сточной воды

Q, м3/ч
Давление на входе в гидроциклон Рпит, МПа
Крупность частиц

δ, мкм

1
2,0
0,15
8 - 25

2
2,2
0,15
8 - 25

3
2,4
0,15
8 - 25

4
2,6
0,15
8 - 25

5
2,8
0,15
8 - 25

6
3,0
0,20
10 - 30

7
3,2
0,20
10 - 30

8
3,4
0,20
10 - 30

9
3,6
0,20
10 - 30

10
3,8
0,20
10 - 30

11
4,0
0,25
15 - 35

12
4,2
0,25
15 - 35

13
4,4
0,25
15 - 35

14
4,6
0,25
15 - 35

15
4,8
0,25
15 - 35

16
5,0
0,30
18 - 40

17
5,2
0,30
18 - 40

18
5,4
0,30
18 - 40

19
5,6
0,30
18 - 40

20
5,8
0,30
18 - 40

21
6,0
0,35
20 - 50

22
6,2
0,35
20 - 50

23
6,4
0,35
20 - 50

24
6,6
0,35
20 - 50

25
6,8
0,35
20 - 50

26
7,0
0,40
25 - 60

27
7,2
0,40
25 - 60

28
7,4
0,40
25 - 60

29
7,6
0,40
25 - 60

30
7,8
0,40
25 - 60

Для всех вариантов: 1) плотность частиц ρч = 2650 кг/м3;

2) плотность жидкости (воды) ρ = 998 кг/м3 ;

3) динамическая вязкость жидкости (воды) μж = 1,00510-3 Пас.


Методика расчета

Напорный гидроциклон представляет собой аппарат, состоящий из цилиндрической и конической частей (рисунок 1).



Рисунок 1 - Схема напорного гидроциклона

Сточная вода под давлением поступает по тангенциально рас­положенному вводу в верхнюю часть цилиндра и приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил твердые частицы перемещаются к стенкам аппарата и концентрируются во внешних слоях вращающегося потока. Затем они перемещаются по спиральной траектории вдоль стенок гидроциклона вниз к выходному патрубку. Очищенная вода удаляется через верхний патрубок.

Конструктивные размеры напорных гидроциклонов подбирают в зависимости от количества сточных вод, крупности задерживаемых частиц δ и их плотности.

Для выделения из сточных вод мелкодисперсных механических примесей и сгущения осадка рекомендуется применять напорные гидроциклоны, представленные в табл. 2:
Таблица 2 – Основные размеры


Технические параметры
Размеры основных узлов и деталей

Тип гидроциклона

ГН-25
ГН-40
ГН-60
ГН-80
ГН-100

Диаметр:

цилиндрической

части D, мм;
питающего патрубка

dпит, мм;
сливного патрубка

dсл, мм;
шламового патрубка dшл, мм

25

4, 6, 8

5, 8, 12

3, 4, 5

40

6, 8, 12

8, 12, 16

4, 5, 6

60

8, 12, 16

12, 16, 20

5, 6, 8

80

10, 12, 16, 20
16, 20, 32

6, 8, 10, 12

100

12, 16,

20, 25
20, 32, 40

8, 10, 12, 16

Угол конусности кони-ческой части α, град
Высота цилиндрической части Нц, мм
Объемная производи-тельность Qпит, м3/ч, при Р = 0,1 МПа
Граничная крупность разделения δгр, мкм
5, 10, 15

25, 50, 75, 100
0,3 - 1,1


2,3 - 64
5, 10, 15

40, 60, 80, 120, 160
0,6 - 2,2


2,3 - 84,9
5, 10, 15, 20
60, 120, 180, 240
1,1 - 3,7


3,4 - 92,9
5, 10, 15, 20
80, 160, 240, 320
1,8 - 6,4


4,3 - 103,0
10, 15, 20

100, 200, 300, 400
2,7 - 10,1


6,1 - 150


Для выбора типа гидроциклона, представленного в таблице 2, можно воспользоваться рекомендациями (таблица 3).

Таблица 3 – Типы гидроциклонов

Диаметр гидро-циклона D, мм
25
40
60
80
100
125

Крупность частиц δ, мкм (табл. 1)
8 - 25
10 - 30
15 - 35
18 - 40
20 - 50
25 - 60

25 - 60

Производительность напорного гидроциклона Qпит, м3/ч, при выбранных геометрических размерах определяется по формуле:

,
(1)


где dпит, dсл – диаметры патрубков для подачи сточной и слива очищенной воды (табл. 2), мм;

ΔP – потери давления в гидроциклоне, ΔP = 0,1- 0,2 МПа.

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

Число гидроциклонов принимается в соответствии с n = Q/Qпит , где Q – расход сточной воды (табл. 1).

Скорость осаждения (гидравлическую крупность) частиц wo, мм/с, находят по упрощенной формуле:

,
(2)

где D – диаметр цилиндрической части гидроциклона (табл. 2), м;

Q – Производительность гидроциклона (табл. 1), м3/с;

k – Коэффициент, учитывающий влияние концентрации примесей и турбулентность потока; для агрегативно-устойчивых суспензий с небольшой концентрацией k = 0,04;

а – коэффициент, учитывающий затухание тангенциальной скорости, а = 0,45.

Расход шлама Qшл , м3/ч, определяют по формуле:

, (3)

где dпит – диаметр патрубка для подачи сточной воды (таблица 2), мм;

dшл – диаметр патрубка для удаления шлама (таблица 2), мм;

dсл – диаметр патрубка для слива очищенной воды (таблица 2), мм;


D – Диаметр цилиндрической части гидроциклона (таблица 2), мм;

Нц – высота цилиндрической части гидроциклона (таблица 2), м;

α – угол конусности конической части гидроциклона (таблица 2), град;

Рпит – давление на входе в гидроциклон (таблица 1), МПа.

Содержание отчета

Отчет по практической работе должен содержать:

1) титульный лист;

2) задание с исходными данными;

3) схему аппарата;

4) расчет аппарата;

5) итоговую таблицу, содержащую конструктивные параметры;

6) письменные ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:

  1. Типы гидроциклонов.

  2. Достоинства гидроциклонов.

  3. Дайте понятия процессов коагуляции и флокуляции.

Смотрите также файлы