44. Очистка сточных вод в напорных гидроциклонах (схема и принцип действия). От каких факторов зависит эффективность очистки воды в этих аппаратах?

Напорные гидроциклоны применяют для осаждения твердых примесей. Гидроциклоны просты по устройству; компактны, их легко обслуживать, отличаются высокой производительностью и небольшой стоимостью. Из напорных гидроциклонов наибольшее распространение получил аппарат конической формы:

С в тангенциально подают внутрь гидроциклона. При вращении ж под действием центробежной силы внутри гидроциклона образуется ряд потоков. Ж, войдя в цилиндрическую часть, приобретает вращат движение и движется около стенок по винтовой спирали вниз к сливу. Часть ее с крупными частицами удаляется из гидроциклона. Другая часть (осветленная) поворачивает и движется вверх около оси гидроциклона. Кроме того, возникают радиальные и замкнутые циркуляционные токи. В центре образуется воздушный столб, давление которого меньше атмосферного. Он оказывает влияние на эффективность гидроциклонов. При уменьшении вязкости сточной воды скорость осаждения частиц в поле центробежных сил увеличивается. С ростом плотности жидкости снижается скорость движения в центробежном поле частиц тяжелее воды и увеличивается скорость частиц легче воды. Скорость осаждения пропорциональна квадрату скорости вращения частиц. Эту величину в первом приближении можно считать равной скорости воды на входе в аппарат. Скорость воды на входе м ↑ при ↓ площади сечения входного патрубка или ↑ расхода жидкости. Однако это можно делать до определенного предела, так как при увеличении расхода воды снижается время пребывания ее в гидроциклоне, а при уменьшении сечения патрубка возрастает турбулентное перемешивание, которое отрицательно сказывается на скорости осаждения частиц. Турболентное перемешивание ↓ изменением конструкции гидроциклона. Для этой цели уменьшают сечение рабочей струи, ↓ D входного патрубка, а для сохранения производительности и скорости жидкости на входе в гидроциклон увеличивают число патрубков. Форма патрубка д иметь плавное сужение. Гидроциклоны малого D объединяют в общий комплекс, в кот. они работают параллельно – батарею.

Общ. эффект. 70%, высота=D=100-700мм, конусность 10-20º

45. Схема и принцип действия открытого гидроциклона (без внутренних устройств). Определить производительность гидроциклона диаметром 1,5 м для очистки воды от твердых частиц с гидравлической крупностью 7,5 мм/с (К=0,61).

1 — корпус, 2 — сливной патрубок, 3 — кольцевой лоток, 4 — кольцевая стенка, 5 — входной патрубок, 6 —патрубок для удаления осадка

Для очистки воды от крупных примесей, гидравлич. крупность. до 5 мм/с (скорость оседания) Большая производ-ть по сравнению с напорными и меньшее гидравлич. сопротивление. арею.дратная оболочка, кот. фобной поверхностью, т.к. 00000000000000000000000000000000000000000Сточная вода тангенсально вводится в корпус 1, закручивается и движется по спирали вверх. Дойдя до стенки 4, она разделяется на два потока: очищенная вода проходит в лоток 3 и удаляется через парубок 2, а частицы сползают по стенкам вниз и удаляются через патрубок 6. Устройство 4 служит также для сбора всплывающих примесей.

Для решения задачи:

Q = 0.785·D²·q, K=0,61 – коэф, тк. без внутр. устр-в

q = K · 3600 · Wос ;;Wос — гидравлическая крупность

Q = 0.785 · 1.5² · 0.61 · 3600 · 7.5 · 10^–3 = 29.09 м³/ч

Проверка размерности:

Q = [б/р] · [м²] · [б/р] · 3600 · [мм / с] · 10^–3= [м²] · [c] · [м / ч] = [м³/ ч]