Pentru sedimentarea centrifugelor cu evacuarea cuțitului de sedimente:
Timpul de alimentare a șlamului este determinat din relație
unde - volumul de lucru al tamburului, m 3; - raportul dintre volumul sedimentului format și volumul suspensiei filtrată se determină experimental.
3. DESCRIEREA INSTALĂRII EXPERIMENTALE
Schema de instalare de laborator pentru studierea unei centrifuge de decantare cu descărcarea deținuților de sedimente este prezentată în Fig. 3.1. Rotorul centrifugii 2, realizat din oțel, este fixat pe arborele care se taie în suportul 11. Arborele se rotește de la motorul electric 12 printr-o roată dințată.
Fig. 3.1. Schemă de instalare în laborator.
Rotorul este situat în carcasa 1, care are o flanșă, prin care se îndepărtează fuga. Fugatul prin pâlnia 13 este drenat printr-un furtun în colectorul fugarului 14, pe pereții căruia sunt marcate discurile de măsurare. Dacă este necesar, furtunul este transferat în colecția 8 și fugatul intră în această colecție.
În interiorul rotorului există un cuțit 3, care, cu ajutorul mânerului, se ridică și cade la înălțimea specificată. Sub cuțit există o tavă 4 pentru îndepărtarea nămolului, un capăt al cărui capăt se află peste colectorul de nămol 6.
Suspensia rotorului este alimentată de o pompă 7 din colectorul 8 printr-o conductă pe care este montată robinetul 5.
Pentru a măsura viteza centrifugii, se utilizează un strobotometru 10.
Pentru cântărirea colectorului cu sedimentul, este instalat un balans 9.
Caracteristicile tehnice ale instalației
diametrul laturii centrifugei
Pe panoul de comandă sunt instalate un întrerupător de motor și un wattmetru.
4. METODE ALE EXPERIMENTULUI
1) Verificați dacă balanța este corectă. Scoateți colectorul de nămol, clătiți-l și cântăriți-l pe cântar. Așezați-l sub tava de deasupra colectorului de șlam.
2) Etichetați rezervorul pentru a colecta fuga.
3) Închideți robinetul de pe conducta de alimentare cu șlam. Porniți pompa pentru alimentarea suspensiei în centrifugă pentru a amesteca pasta din colector.
4) Porniți motorul electric al centrifugii și setați viteza specificată, măsurată cu ajutorul unei strobe.
5) Deschideți robinetul de pe tubul de alimentare cu șlam în centrifugă și setați debitul specific al șlamului. Serviți suspensia timp de 2 minute. Formata fuga prin pâlnie intră în rezervor pentru a colecta fuga. Măsurați volumul fugatului format în funcție de riscurile măsurate.
6) Reduceți numărul de rotații și rotiți mânerul cuțitului în stratul de sediment și tăiați treptat întregul strat de sediment. Sedimentul din tavă intră în colecția de precipitații.
7) Scoateți colectorul de sedimente din aparat și cântăriți-l pe cântar. Se calculează greutatea precipitatului.
8) Înregistrați rezultatele măsurătorilor în Tabelul 4.1.
5. PROCESAREA REZULTATELOR
1) Se calculează densitatea suspensiei prin formula (2.9).
2) Se calculează valoarea experimentală a productivității centrifugei prin suspensia de alimentare din raport
Concentrația de masă a fazei solide este determinată prin evaporarea umidității dintr-un turtă umedă cu cântărire ulterioară.
3) Pentru o anumită dimensiune a dimensiunii de separare, calculam criteriul Archimedes prin formula (2.6).
4) Conform graficului din Fig. 2.2 determina criteriul Lyashchenko și calculează rata de depunere.
5) Folosind relația (2.3), se calculează productivitatea teoretică a centrifugii în suspensie.
6) Folosind relația (2.8), se calculează productivitatea teoretică a suspensiei în faza solidă.
7) Datele calculate obținute sunt comparate cu rezultatele măsurătorilor și sunt înregistrate în Tabelul 4.2.
Densitatea suspensiei. kg / m3
Rata precipitațiilor. m / s
6. LISTA DE ÎNTREBĂRI DE CONTROL
1. Cum este centrifuga cu nămol de descarcare a cutitului? De ce se numește slop?
2. Cum se calculează viteza de precipitare a particulelor într-o fază dispersată într-o centrifugă?
3. Care este factorul separării?
4. Ce determină performanța unei centrifuge de tip slop?
5. Cum se calculează performanța unei centrifuge de polizare?
6. Cum se calculează capacitatea unei centrifuge cu fază solidă?
1. Sokolov V.I. Mașini și dispozitive pentru industria chimică. Exemple și sarcini. L. Inginerie mecanică. 1982. 384 p.
2. Shkoropad D.E. Centrifuge pentru producția chimică. M. Construcția de mașini. 1975. 246 p.
3. Sokolov V.I. Centrifuge industriale moderne. M. Construcția de mașini. 1967. 523 p.
CERCETAREA CENTRIFUGULUI DE FILTRARE
Să se familiarizeze cu dispozitivul și cu principiul acțiunii centrifugei de filtrare a acțiunii periodice. Determinați productivitatea și puterea medie pe axul centrifugal.
2. PARTEA TEORETICĂ
Să luăm în considerare legile de bază ale acestui proces. Tamburul perforat se rotește la viteză mare pe un arbore vertical sau orizontal. Prin deschiderea superioară, șlamul este alimentat prin conductă în partea inferioară a tamburului. Când tamburul se rotește, forța centrifugă
unde m este masa corpului; r este raza de rotație; - viteza.
Sub acțiunea acestei forțe, particulele solide se așează pe suprafața filtrului tamburului, formând o grosime a precipitatului. Grosimea maximă posibilă a sedimentului este limitată de diferența dintre valorile razei interioare a tamburului R și raza găurii interioare, adică valoare.
Fig. 2.1. 1 - un tambur; 2 - cârpă de filtrare; 3 - țeavă pentru alimentarea suspensiei; 4 - montare.
Faza lichidă trece treptat prin porii stratului de sediment format, porii pânzei de filtrare și prin mamelonul din carcasă intră în colecția de filtre. Dacă este necesar, nămolul poate fi spălat și uscat. La sfârșitul lucrării, sedimentul este îndepărtat prin gâtul superior.
Mărimea câmpului de forță centrifugă care apare într-o centrifugă este caracterizată printr-un factor de separare, adică raportul dintre accelerația centrifugă și accelerația gravitației
Pentru centrifuge, factorul de separare este mai convenabil exprimat în funcție de numărul de rotații
Cu cât este mai mare factorul de separare, cu atât este mai mare capacitatea de separare a centrifugii. Factorul de separare poate fi mărit prin creșterea razei tamburului, precum și a vitezei, deoarece valoarea este proporțională cu pătratul numărului de rotații. Cu toate acestea, aceste valori pot fi mărite până la anumite limite, care sunt limitate de rezistența mecanică a tamburului.
2.1. DEFINIȚIA PERFORMANȚEI CENTRIFUGEULUI DE FILTRARE
Capacitatea medie a centrifugii de filtrare este determinată de ecuație
unde Ti este timpul ciclului;
Vcc este volumul suspensiei de centrifugare.
Volumul suspensiei de centrifugare Vcc. alimentat în tambur în timpul filtrării. este legată de raza interioară a stratului cilindric al precipitatului rc și se calculează pe baza dependenței
- volumul util al tamburului, m 3;
- densitatea tortului umed;
- raportul dintre greutatea turtei umede și greutatea turtei uscate;
- înălțimea stratului de sediment egal cu înălțimea tamburului, m;
- coeficientul de permeabilitate al mediului filtrant, m 2;
- vâscozitatea cinematică a filtratului, m2 / s;
- concentrația de fază solidă în suspensie, kg / m3;
- densitatea fazei lichide, kg / m3;
- densitatea fazei solide, kg / m3;
- viteza unghiulară a tamburului.
Productivitatea centrifugei de filtrare pentru filtrat care părăsește tamburul este calculată prin formula
La determinarea timpului de filtrare, timpul de umplere a tamburului cu o suspensie nu este luat în considerare până când presiunea hidraulică din tambur atinge valoarea maximă și procesul de centrifugare începe să curgă la o scădere constantă a presiunii. Timpul ciclului include timpul de filtrare și timpul de încărcare și descărcare
Calcularea performanțelor centrifugelor de filtrare se efectuează conform formulei
unde - indicii de centrifugare industriali;
- indici ai centrifugii de laborator.
Aceasta înseamnă că, înainte de a calcula centrifuga industrială, este necesar să se efectueze experimente privind filtrarea centrifugală într-o centrifugă de laborator și să se determine productivitatea acesteia.
Apoi selectați dimensiunile centrifugei industriale și calculați productivitatea utilizând formula (2.8).
2.2. Determinarea puterii pe arborele centrifugal
Costurile de energie pentru o centrifugă cu funcționare periodică ar trebui să fie determinate pentru perioadele de pornire și de funcționare. Costul maxim va fi în perioada de pornire, când masa părților rotative ale centrifugei și a materialului care urmează să fie prelucrate este depășită. În timpul perioadei de lucru, consumul de energie este redus.
Puterea totală consumată de o centrifugă în serie este compusă din următoarele valori:
- pentru a comunica tamburul cu viteza necesară - N6;
- pentru a raporta energia cinetică a suspensiei alimentate la separarea - N7;
- pentru a depăși fricțiunea în lagărele centrifugii - Nt;
- pentru a depăși fricțiunea tamburului pe aer - Nn.
Puterea folosită pentru rotirea tamburului este determinată de
- masa părților rotative ale tamburului, rpm;
- timpul de accelerare al tamburului, sec.
Se determină puterea care se consumă pe mesajul energiei cinetice a suspensiei
unde este timpul de accelerare a centrifugei;
- raza găurii superioare, m;
Greutatea suspensiei se referă la masa precipitatului raportat
unde este masa precipitatului;
- coeficientul de umplere a tamburului cu un sediment.
Puterea utilizată pentru a depăși frecare în rulmenți,
unde - masa părților rotative ale centrifugei și suspensiei, kg;
- viteza liniară pe suprafața gâtului arborelui centrifugal, m / s.
- diametrul gâtului arborelui, m;
- numărul de rotații ale arborilor, rpm;
Puterea care este folosită pentru depășirea fricțiunii tamburului pe aer
unde - înălțimea tamburului, m;
- diametrul tamburului, m.
Puterea maximă pe arborele centrifugal
În perioada de lucru a energiei este consumată mult mai puțin
3. DESCRIEREA INSTALĂRII LABORATORULUI
Schema centrifugii de funcționare periodică este prezentată în Fig. 3.1. Tamburul centrifugal 12, realizat din oțel inoxidabil, este introdus în carcasa metalică 14, care la rândul său este fixată pe un suport din fontă atașat la cadrul instalației. Suprafața laterală a tamburului este perforată cu orificii de 8 mm în diametru cu un pas de 16 mm. În mijlocul tamburului este amplasată o sită de cupru (cu grosimea de 4 mm), care poate trece numai lichidul și reține particule solide. Partea inferioară a tamburului este un disc din oțel. Sedimentul este îndepărtat prin deschiderea superioară. În centrul fundului este sudat un șurub conic 8 cu o gaură pentru arborele de antrenare 9. Capătul superior al arborelui are un filet pentru înșurubarea piuliței 7 în timp ce fixează tamburul pe arbore.
Centrifuga se rotește de la motorul electric 10. Viteza este reglată de transformator. În partea superioară, carcasa centrifugei este închisă de un capac 13 cu șuruburi și piulițe înclinate. În centrul capacului există o mică gaură deasupra căreia este montat și fixat tahometrul 6. În poziția fixă a capacului, știftul tahometrului este montat deasupra capătului arborelui de antrenare. Dacă apăsați butonul, arcul eliberat apasă pinul și începe să se rotească. Rotirea arborelui de antrenare cu un cablu flexibil este transferată la tahometru, care este montat pe panoul de comandă. Există două găuri în partea inferioară a carcasei, în care sunt sudate 2 țevi. Un filtrat este colectat printr-o conductă cu o supapă 15 și un filtrat este colectat printr-o conductă cu o supapă 11 în vasul de colectare 16, apa de spălare este extrasă din centrifugă. Ambele colecții sunt instalate pe cântare.
Deasupra centrifugei din partea stângă se află agitatorul 2 cu un dispozitiv de agitare spirală care se rotește de la motorul 1.
Suspensia, preparată într-un mixer, este alimentată printr-o țeavă cu o supapă 3 în tambur prin orificiul superior. Chiar deasupra centrifuga 4 are o capacitate mică cu apă din sticlă și o scală de măsurare pentru alimentarea cu apă de spălare pentru a precipita. Apa intră în centrifugă prin conducta 5 prin deschiderea superioară a tamburului.
Caracteristicile tehnice ale instalației
diametrul exterior R-230 mm,
diametrul laturii centrifugii este de r0 -120 mm,
Putere -2, 7 kW,
Viteza este de -2870 rpm.
Putere -0, 2 kW,
Viteza este de 2870 rpm.
Pe panoul de comandă este instalat un tahometru pentru a determina viteza tamburului, comutatorul motorului de centrifugă și comutatorul
Fig. 3.1. Schemă de instalare în laborator.
un motor mixer, un voltmetru, un ampermetru și un wattmetru.
4. METODE ALE EXPERIMENTULUI
1. Scoateți tamburul centrifugal, clătiți-l și cântăriți-l la scară tehnică. Așezați tamburul pe suport și conectați-l la arborele de antrenare.
2. Se cântăresc și se măsoară recipientele pentru colectarea levigatului și spălarea apei. Supapa de clătire trebuie închisă.
3. Se toarnă suspensia preparată într-un agitator deasupra centrifugii. Umpleți recipientul 4 cu apă.
4. Înainte de a începe experimentul, distribuiți îndatoririle:
- prima centrifugă elev cronometru determină perioada de accelerare, înregistrarea numărului de rotații ale perioadei de accelerare tambur, iar în timpul lucrului;
- cel de-al doilea student înregistrează citirile aparatelor electrice, ceea ce înseamnă costul energiei electrice de rotire a tamburului (citiri efectuate la fiecare 20-30 secunde);
- al treilea elev începe centrifuga, eliberează suspensia și apa pentru spălarea nămolului. Monitorizează trecerea filtrului și a apei de spălare.
5. Închideți centrifuga și înșurubați-o. Centrifuge rulați și simultan porniți cronometrul și tahometrul. După ce tamburul de centrifugare atinge o viteză predeterminată, cronometru și se marchează începe perioada de centrifugare.
Deschideți cu grijă capacul centrifugii și turnați suspensia în tambur. Apoi închideți tamburul, porniți cronometrul și tahometrul. Perioada de filtrare începe. Filtrarea este considerată completă atunci când filtratul nu este introdus în colecție. Marcați timpul de filtrare. Apoi închideți robinetul de pe conducta de evacuare a filtratului și deschide supapa în conducta de apă de spălare, deschizând o gaură în capacul centrifugii și centrifugă este introdus în apa de spălare. Se determină volumul apei de spălare furnizate
6. Reduceți numărul de rotații și rotiți cuțitul în stratul de sediment și tăiați treptat întregul strat de sediment. Sedimentul din tavă intră în colecția de precipitații.
7. Scoateți colectorul de sedimente de pe unitate și cântăriți-l pe cântar. Se calculează greutatea precipitatului.
8. Înregistrați rezultatele măsurătorilor în Tabelul 4.1.
Numărul de rotații. s -1
5. PROCESAREA REZULTATELOR
8) Se calculează densitatea suspensiei prin formula (2.9).
9) Se calculează valoarea experimentală a productivității centrifugei din suspensia de alimentare din raport
Concentrația de masă a fazei solide este determinată prin evaporarea umidității dintr-un turtă umedă cu cântărire ulterioară.
10) Pentru o dimensiune dată a dimensiunii de separare, calculam criteriul Archimedes prin formula (2.6).
11) Conform graficului din Fig. 2.2 determina criteriul Lyashchenko și calculează rata de depunere.
12) Folosind relația (2.3), se calculează productivitatea teoretică a centrifugii în suspensie.
13) Folosind relația (2.8), se calculează productivitatea teoretică a suspensiei în faza solidă.
14) Datele calculate obținute sunt comparate cu rezultatele măsurătorilor și sunt înregistrate în Tabelul 4.2.
Densitatea suspensiei. kg / m3
Rata precipitațiilor. m / s
6. LISTA DE ÎNTREBĂRI DE CONTROL
7. Cum se aranjează centrifuga cu nămol de descărcare cuțite? De ce se numește slop?
8. Cum se calculează viteza de precipitare a particulelor într-o fază dispersată într-o centrifugă?
9. Care este factorul de separare?
10. Ce determină performanța unei centrifuge de tip slop?
11. Cum se calculează performanța unei centrifuge de tip slop?
12. Cum se calculează capacitatea unei centrifuge cu fază solidă?
4. Sokolov V.I. Mașini și dispozitive pentru industria chimică. Exemple și sarcini. L. Inginerie mecanică. 1982. 384 p.
5. Shkoropad D.E. Centrifuge pentru producția chimică. M. Construcția de mașini. 1975. 246 p.
6. Sokolov V.I. Centrifuge industriale moderne. M. Construcția de mașini. 1967. 523 p.
STUDIU CONSTRUCȚII ȘI LUCRĂRI
Avanpremiera principiul structurii și funcționării schimbătoarelor de căldură, cum ar fi „țeavă în țeavă“ și a aparatelor fascicul de tuburi, metode de tuburi de fixare și deformările temperatură metode placa tubulara de compensare, metoda de determinare a tensiunilor apărute în conducte și corpul mașinii din cauza lor de grade diferite încălzite.
În funcție de proiectarea tehnologică, schimbătoarele de căldură cu cochilie și tuburi sunt clasificate în patru tipuri: evaporatoare I. condensatoare K. frigidere X și schimbătoare de căldură T.
În conformitate cu proiectarea și metoda de compensare a deformațiilor de temperatură: TH - schimbător de căldură cu rețele fixe; HK - frigider cu compensare de temperatură pe carcasă; TP - schimbător de căldură cu cap plutitor; NU - vaporizator cu tuburi în formă de U.
1) Studiați proiectarea și funcționarea modelului schimbătorului de căldură cu cochilie și tub.
2) Investigați experimental alungirea liberă și legată a tuburilor atunci când sunt încălzite.
3) Calculați puterea interacțiunii dintre corp și conducte datorită solicitărilor de temperatură.
4) Comparați valorile experimentale și calculate ale deformărilor de temperatură.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: