4.Способы разделения неоднородных систем.

- Разделение неоднородных систем под действием силы тяжести на составные части проводят при сравнительно малых линейных скоростях потоков.

- Разделение неоднородных систем в поле центробежных сил называется центрифугированием и проводится в центрифугах. Центрифуги имеют вращающуюся часть - ротор, в который поступает разделяемая суспензия. В центрифугах со сплошным ротором осуществляются процессы осадитель-ного центрифугирования и центрифугального осветления. В обоих случаях разделение осуществляется благодаря использованию объемных сил дисперсной фазы.

- Разделение неоднородных систем играет значительную роль в химической и смежных с нею отраслях промышленности при подготовке сырья и при выделении или очистке готовых продуктов, при очистке оборотной или сточной воды или потоков отходящих промышленных запыленных или дымовых газов, а также при выделении ценных мелкодисперсных компонентов, содержащихся в отходящих промышленных потоках.

5) Осаждение жидких неоднородных систем происходит под действием центробежных сил в осадительных центрифугах. В лаб.работе рассматривается электрическая центрифуга периодического действия. Разделяемая суспензия заливается в пробирки, которые вставляются в спец. пробиркодержатели, шарнирно закреплённые на роторе центрифуги. При вращении ротора пробиркодержатели занимают горизонтальное положение.Твердые частицы под воздействием центробежных сил осаждаются на дно пробирки. Образуются 2 фазы. 

6) Скорость разделения суспензии зависит от величины центробежной силы, которое в свою очередь отпределяется центробежным ускорением, возникающим при вращении жидкости в центрифуге. 

7) Осадительные центрифуги применяются для разделения суспензий с концентрацией твердой фазы до 40 % и диаметром частиц 0,005... 10 мкм и для разделения эмульсий. После разделения суспензий образуется осадок с небольшим содержанием жидкости и фугат. 

8) В рабочий период,когда число оборотов центрифуги не меняется, энергия расходуется на преодоление сил трения в подшипниках и на преодоление сил трения ротора центрифуги о воздух. А в пусковой период энергия дополнительно расходуется на сообщение кинетической энергии вращающимся элементам центрифуги вместе с загруженной суспензией.

9). Мощность потребляемая центрифугой периодического действия, определяется для двух периодов её работы: пускового и рабочего. В рабочий период, когда число оборотов ротора центрифуги не из меняется, энергия расходуется на преодоление сил трения в подшипниках(N1, Вт) и на преодоление трения ротора центрифуги о воздух (N2,Вт). В пусковой период энергия дополнительно расходуется на сообщение кинетической энергии вращающимся элементами центрифуги вместе с загруженной суспензией.  N=I*U*ἠ*cosἀ,  Где I- сила тока в цепи электродвигателя,А  U- напряжение,В  ἠ- КПД двигателя  cosἀ- коэффициент мощности. 

10). N1=m*g*f*w*dц/2  Где m- масса всех вращающихся частей центрифуги вместе с жидкостью, кг.  dц-диаметр цапфы вала центрифуги,м.  f-коэффициент трения ( для данной центрифуги можно принять f=0.1)  N2= N- N1 или N2= М* w, где М- момент силы трения ротора о воздух,Нм 

11).Коэффициент сопротивления  ξ=8* N1/z*ρ*h*w^3(r^4нар-r^4вн)  где ρ-плотность воздуха, кг/м^3?  ξ-коэффициент сопротивления  N1-мощность, h-высота лопастей  Коэффициент сопротивления, вычисляется для любого числа оборотов центрифуги, соответствует определённому значению модифицированного критерия Рейнольдса. 

12).Reμ=n1*d/v  Где n1- число оборотов ротора в секунду,об/с.  d=2rнар-наибольший диаметр вращающихся элементов,м  v-коэффициент кинематической вязкости воздуха,м^2/с.  Reμ - модифицированного критерия Рейнольдса.

Лабораторная работа №7