3. Будова відстійників.

Відстійники періодичної дії (рис.5,а) представляють собою вертикальний резервуар круглого або прямокутного перерізу з конусним дном. Загружена в нього суспензія через деякий час розділяється на освітлену рідину (верхній шар) і осад з високою концентрацією твердої фази (нижній шар). Освітлену рідину виділяють за допомогою насоса або сифона, а осад вигружають через нижній штуцер, після чого апарат загружають знову. в відстійниках напівнеперервної дії

(рис.5,б) суспензія поступає безперервно до тих пір, поки не накопиться певний шар осаду, після чого її подачу припиняють і вигружають осад.

На рис. 5,в показаний широко розповсюджений одноярусний відстійник безперервної дії з механізованим видаленням осаду.Відстійник обладнаний валом, на нижньму кінці якого є лопасті зі скребками. Разом з валом скребки повільно обертаються і перемішують осад по дну від переферії до вихідного патрубку. Суспензія безперервно поступає в центральну частину апарату, згущений осад відводиться через нижній патрубок, а освітлена рідина видаляється через кільцевий жолоб. Одноярусні відстійники громіздкі (діаметр їх досягає 120м) . Більш компактні та продуктивні багатоярусні відстійники, які представляють собою декілька (4-5) одноярусних відстійників, розміщених один за другим і працюючих паралельно.

Газові неоднорідні системи очищають від твердих частин в основному під дією інерційних або центробіжних сил.

Рис. 5. Схеми відстійників:

а - безперервної дії; в - напівнеперервної дії для суспензій; в - безперервної дії;

1- суспензія; 2 - освітлена рідина; 3- осад; 4- люки для вигрузки пилі; 5 - вал; 6 - скребки; 7 - труба для входу суспензії; 8 - кільцевий жолоб.

4. Розрахунок відстійників.

При розрахунку відстійників визначають швидкість осадження твердих частин, продуктивність відстійника по освітленній рідині або вихідній суспензії і необхідну поверхню осадження, а по ній діаметр або лінійні розміри відстійника заданої форми.

Швидкість осадження розраховують по одній із вищеприведених формул (1) - (6) з врахуванням форми і концентрації твердих частин і суспензії. Кількість освітленої рідини і вологого осаду находять з рівняння матеріального балансу: по суспензії = + ; по твердій фазі = , де , - кількість поступаючої на розділення суспензії, освітленої рідини і вологого осаду, кг; , - концентрація твердої фази в суспензії і в осаді, % по масі.

Рішаючи спільно ці рівняння, знаходим кількість, кг, освітленої рідини:

= (7)

Максимальний час осадження частин (в сек) в відстійнику визначається із рівняння = 𝘩/ ,

де 𝘩 - висота шару освітленої рідини, м.

Об’ємна продуктивність відстійника по освітленій рідині , м³/с, при площі осадження 𝐹, м² :

= 𝐹 𝘩/ = 𝐹 (8)

Із рівняння (8) видно, що продуктивність відстійника залежить від площі і швидкості осадження і не залежить від його висоти.Тому відстійники потрібно робити з розвиненою поверхнею осадження і невеликими по висоті. (до 1-1,5 м).

З цією ціллю в них встановлюють горизонтальні перегородки - яруси. Відстійники в яких розділяєма суспензія безперервно рухається в горизонтальному напрямі, не повинні бути надто короткими при данній площі осадження для того, щоб частини встигли в них осісти. Для цього необхідно, щоб середня тривалість перебування рідини в відстійнику була більша тривалості осадження частин, тобто . Середня тривалість руху рідини в відстійнику

= / ,

де - довжина відстійника, м, - швидкість руху рідини в горизонтальному напрямку, м/с.

Допускаючи, що тверді частинки рухаються в горизонтальному напрямку з такою ж швидкістю в випадку при , отримаєм / або /

Необхідна площа осадження із рівняння (8)

𝐹=𝑏 𝑙= / ,

де 𝑏 - ширина відстійника, м.

Підставляючи в це рівняння значення = і із рівняння (7) отримаєм необхідну площу осадження, м²:

𝐹= , (9)

де 1,3 - коефіцієнт, який враховує збільшення площі відстійника за рахунок можливої нерівномірної подачі суспензії на відстоювання.

При обмеженому осадженні в формулу (9) замість підставляють швидкість обмеженого осадження