2.3 Визначеннч швидкості осадження частинок пі дією сили тяжіння

1. Визначається критерій Архімеда (з рівняння (2.2.6)).

Знаходиться значення коефіцієнта форми частинки

д е с₂ – коефіцієнт, що використовується при визначенні площі.

с₁ - коефіцієнт, що використовується при визначенні об'єму.

У формулах(2.2.8-2.2.10) коефіцієнт  має слідуючі числові значення:

-сферичної форми с2/с1=1

-кутової форми с2/с1 =0.64

-прямокутної форми с2/с1 =0.56

-плоскої форми с2/с1 = 0.37

3. Розраховують добуток Ar, за яким визначається режим руху частинки в рідині.

4. За формулами (2.2.8) - (2.2.10) визначають значення числа Рейнольда.

5. З рівняння (2.2.4) визначають швидкість осадження частинки в рідині під дією сили тяжіння.

У випадку ламінарного руху швидкість осадження може бути визначена наступнимчином.

Для частинки сферичної форми діаметром dч за співвідношенням (2.2.8) маємо:

(2.3.1)

(2.3.2)

(2.3.3)

З цього рівняння, враховуючи, що =/_р, знаходимо швидкість осадження:

Рівняння (2.3.3) відповідає закону Стокса при ламінарному русі швидкість осадження шароподібних частинок пропорційна квадрату їх діаметра, різниці густин частинок і середовища і обернено пропорційна в'язкості середовища.

2.4 Гравітаційне осадження . Визначення продуктивності газового відстійника

Гравітаційне осадження використовують для розділення пилів, суспензій і емульсій. Недоліком цього процесу є те, що він не забезпечує вилучення тонко дисперсних частинок і характеризується незначною швидкістю осадження. Достатком цього методу просте апаратурне оформлення і малі енергетичні затрати.

Суть методу: пил (суспензію, емульсію) пропускають через камеру, на дно якої під дією сили тяжіння осаджуються завислі речовини. Дві основні вимоги осадження :

1) час перебування елемента потоку в апараті повинен бути більший або рівний тривалості осадження частинок.

2) лінійна швидкість потоку в апараті повинна бути такою ,щоб не піднімати частинки ,що вже осіли .

Невиконання першої вимоги призводить до того, що частинок не встигають осісти, а другого - до того, що виникаючі вихрові токи піднімають частинки, що осаджуються.

Встановимо зв'язок між продуктивністю відстійної камери і її розмірами.

Позначимо (Рис. 2.4.1):

Vсек- продуктивність камери, м3/с;

- швидкість осадження частинки, м/с;

о -тривалість осадження частинки, с;

W-лінійна швидкість потоку в апараті, м/с;

а,Ь,h - розміри камери, м.

Рис. 2.4.1 До визначення продуктивності відстійника для грубого очищення газів.

Газ проходить через відстійну камеру зліва. Частинки падають на дно, а газ виходить справа. Частинка ,здійснює складний рух .Вона падає до низу зі швидкістю осадження  і рухається повздовж камери зліва направо зі швидкістю .Довжина камери a повинна бути такою, щоб частинка встигла осісти. Умовою осадження (основним принципом роботи осаджувальної камери ) є рівність часу осадження та часу повздовжнього проходження камери .

τ_ос = τ_пр (2.4.1)

Так як _ос = h/ω_ос (2.4.1.1)

а τ_пр = а/ω (2.4.1.2)

то h/ω_ос =a/w (2.4.1.3)

Звідки w=a/hω_ос (2.4.2)

Теоретична продуктивність камери –Vсек, яку можна визначити на основі рівняння:

Vсек=fW=hbW (2.4.3)

Підставивши в це рівняння значення W з рівняння (2.4.2)

Vсек=hba/h_ос=ab_ос (2.4.4)

Так як ab=F_ос-площа відстойної камери ,то

Vсек=F_ос_ос (2.4.5)

Продуктивність відстійника дорівнює добутку площі осадження на швидкість осадження. Продуктивність відстійника такого типу не залежить від висоти апарата h.Такі відстійні камери використовують іноді для попереднього очищення гарячих газів .Степінь очищення в них менше 70%.