
- •Процессы и аппараты химической технологии Часть I. Гидравлика Предмет и задачи курса. Классификация основных процессов
- •Силы и напряжения, действующие в жидкости
- •Основные физикомеханические свойства жидкости
- •Основы теории переноса
- •Законы сохранения
- •Закон сохранения массы
- •Локальная форма зсм (уравнение неразрывности)
- •Закон сохранения энергии
- •Локальная форма зсэ
- •Закон сохранения импульса (зси)
- •Интегральная форма зси
- •Условия однозначности
- •Математическая формулировка условий однозначности
- •Поля скорости, давления, температуры, концентрации
- •Аналогия процессов переноса
- •Моделирование химико-технологических процессов
- •Основные этапы математического моделирования
- •Физическое моделирование. Теория подобия
- •Гидродинамическая структура потоков
- •Межфазный перенос субстанций
- •Гидростатика
- •Основное уравнение гидростатики
- •Гидродинамика
- •Виды движения жидкости
- •Режимы движения жидкости
- •Структура турбулентного потока
- •Уравнение расхода для элементарной струкйи и потока жидкости
- •Уравнение неразрывности
- •Дифференциальные уравнения движения идеальной (невязкой) жидкости (уравнения Эйлера)
- •Диффренциальные уравнения движения реальной жидкости (уравнение Навье—Стокса)
- •Уравнения Бернулли
- •Физический (энергетический) смысл уравнения Бернулли
- •Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости
- •Основы теории гидродинамического подобия
- •Критериальное уравнение движения вязкой жидкости
- •Определение гидравлических сопротивлений в прямых трубах (определение путевых потерь)
- •График Никурадзе
- •Гидравлический расчет трубопроводов
- •Гидродинамика зернистого слоя
- •Режимы взаимодействия потока жидкости с зернистым слоем
- •Сопротивление слоя зернистого материала
- •Режим псевдоожижения
- •Скорость осаждения (витания)
- •Перемешивание в жидких средах
- •Перемещение жидкостей
- •Основные элементы насосной установки
- •Рабочие параметры насоса
- •Разделение неоднородных систем
- •Осадительная камера
- •Отстойная камера
- •Циклоны
- •Фильтрование
- •Центрифуги
Осадительная камера
О
садительные
камеры рассчитывают из условия, что
время пребывания запыленного газа
должно быть больше времени осаждения
твердых частиц. Время пребывания зависит
от скорости осаждения. Скорость
осаждения — это скорость равномерного
движения частиц в неподвижной среде.
Численно скорость осаждения меньше
скорости витания.
Производительность камеры рассчитывается по следующей формуле:
Для расчета производительности необходимо знать скорость осаждения.
Отстойная камера
Материальный баланс по чистой жидкости: Q0 = Q1 + Q2
Количество
частиц:
Баланс по твердым частицам, если считать, что Q1 — чистая жидкость:
Q0x0 = Q2x2
Для получения более концентрированного осадка необходима бо;’льшая поверхность осаждения или бо;’льшее время осаждения.
Циклоны
Циклон — аппарат для разделения газовых неоднородных систем под действием центробежной силы.
1 — наружная труба, 2 — всасывающий патрубок, 3 — коническое дно, угол , 4 — центральная труба, 5 — секционный затвор, 6 — осадок; D1 — диаметр центральной трубы, D2 — диаметр наружной трубы, H — высота цилиндрической части. Спираль — направление движения газа.
Запыленный газ поступает в циклон тангенциально через всасывающий патрубок, попадает в зазор между трубами и начинает вращаться по спирали. При этом возникает центробежная сила, под действием которой твердые частицы оседают на внутренней поверхности наружной трубы, и по стенке опускаются в нижнюю часть, откуда осадок периодически удаляется через затвор а очищенный газ, сделав несколько витков, уходит через центральную трубу.
Фильтрование
При расчете фильтрующих аппаратов вводится понятие скорость фильтрации — количество фильтрата, прошедшего через единицу поверхности фильтрования за единицу времени:
П
ри
рассмотрении фильтрующей перегородки
и слоя насадки, можно воспользоваться
выражением сопротивления слоя зернистого
материала.
Rос — сопротивление осадка, Rфп — сопротивление фильтрующей перегородки.
Уравнение решается обычно для двух случаев фильтрования:
1) p = const
2) w = const
Центрифуги
Для разделения жидких неоднородных систем в поле центробежных сил используются центрифуги. Они бывают:
— осадительные
— фильтрующие