1.1.2. Контрольные задачи для закрепления знаний процессов осаждения
Определить скорость стесненного осаждения твердых частиц угловатой формы эквивалентным диаметром
мкм
и плотностью
в неосветленном сахарном соке плотностью
и
динамической вязкостью
если массовая доля твердой фазы в соке
x
= 0,04. Коэффициент формы частиц f
= 0,66. Ответ:
=0,53
м/ч.
Определить площадь осаждения цилиндрического непрерывно действующего одноярусного отстойника с механизированным удалением осадка для осветления 3 кг/c суспензии концентрацией твердой фазы
и сгущения ее до
,
если скорость стесненного осаждения
частиц
м/c
и плотность осветленной жидкости
.
Ответ: F=19,3
.
Сопоставить расчетом скорость осаждения твердых шарообразных частиц диаметром d = 20 мкм и плотностью
при
20
в
воде. Расчет выполнить по уравнению
Стокса и по зависимости Re
= Ar/18.
Ответ:
=
Определить предельный размер частиц песка округлой формы, осаждающихся в воде при 20 , если плотность частиц
и
скорость осаждения их
Ответ: d = 2 мм.
Определить продолжительность осаждения зерен крахмала размером
мкм
в воде при t
= 20
,
если плотность влажных зерен крахмала
и высота
слоя h
= 0,25 м.
Режим осаждения ламинарный. Ответ:
=0,88
ч.
Определить скорость осаждения частиц и необходимую площадь отстойника для осветления при 70 водной суспензии массой 24000 кг/ч, если
масс. %,
масс.
%, эквивалентный диаметр продолговатых
частиц
мкм,
и
плотность осветленной жидкости
Ответ:
=0,0012
м/c;
F=5,1
Определить по зависимости Ly = f(Ar) скорость осаждения продолговатых частиц массой m = 0,08 г и плотностью
в известковом молоке плотностью
и
вязкостью
Ответ:
=0,165
м/c.
Найти соотношение диаметров частиц свинцового блеска (
)
и кварца (
),
осаждающихся с одинаковой скоростью:
а) в воздухе; б) в воде, считая, что
осаждение происходит при Re
< 0,2. Ответ:
а)
б)
С какой скоростью будут осаждаться шарообразные частицы кварца ( ) диаметром 10 мкм; а) в воде при 15 ; б) в воздухе при 15 и 500 ? Ответ: а)
б)
при 15
при 500
–
Определить скорость осаждения в воде при 25 продолговатых частиц угля (
)
и пластинчатых частиц сланца (
),
имеющих эквивалентный диаметр 2 мм.
Ответ:
1)
=0,08
м/c;
2)
=0,11
м/c.
Определить диаметр частиц свинцового блеска угловатой формы, осаждающихся со скоростью 0,25 м/c в воде при t = 15 . Плотность свинцового блеска 7500
.
Ответ: d = 0,93 мм.
Фильтрование
Фильтрование это процесс разделения суспензий, пылей на составляющие эти смеси или отделение твердой фракции от среды.
При неизменности давления в период проведения процесса фильтрования, т.е.
,
объем фильтрата V,
прошедшего через 1
фильтрующей поверхности за время
,
продолжительность фильтрования
, связаны уравнением:
(1.20)
где С – константа
фильтрования, характеризующая
гидравлическое сопротивление фильтрующей
перегородки (ткани),
;
–
константа
фильтрования, учитывающая режим процесса
фильтрования и физико-химические
свойства осадка и жидкости;
– продолжительность фильтрования, с.
Константы K и C определяются опытным путем.
Скорость фильтрования (
,
в данный
момент времени, определяется по
уравнению:
(1.21)
По этому уравнению может быть рассчитана и скорость промывки осадка промывной жидкостью, если вязкость промывной жидкости равна вязкости фильтрата и если промывная жидкость проходит через фильтр тем же путем, что и фильтрат. При этих условиях скорость промывки равняется скорости фильтрования в конечный момент.
Видоизмененное уравнение, также использую при решении задач процесса фильрования:
(1.22)