2)простоту устройства и сравнительно низкую стоимость аппарата;
3)отсутствие вращающихся механизмов, предназначенных для генерирования центробежной силы;
4)возможность разделения токсичных и химически агрессивных сред.
Основными недостатками гидроциклонов являются существенное (по сравнению с отстойниками) гидравлическое сопротивление, сложность разделения тонких суспензий с частицами менее 10 мкм и чувствительность к колебаниям нагрузки.
Вопрос №21: Какие вы знаете фильтры для суспензий периодического действия? Изобразите схему устройства и описать действие одного из них.
Фильтры периодического действия: Нутч-фильтры и Фильтр-прессы.
Нутч-фильтр:
Принцип действия
Нутч-фильтр представляет собой резервуар, имеющий двойное дно. При этом верхнее ложное дно необходимо для удерживания слоя фильтрующего материала. Осадок остается на фильтрующей перегородке, а фильтрат выходить через патрубок под воздействием разрежения, создаваемого при помощи вакуум-насоса. После этого фильтрат направляется в
приемный резервуар. Из этого резервуара фильтруемая жидкость перекачивается при помощи насоса или же передается сжатым воздухом для дальнейшей обработки или на еще один цикл фильтрации в том случае, если степень очистки оказалась недостаточной.
Вопрос №22: Изобразить схему устройства и описать действие нутч-фильтра.
Нутч-фильтр представляет собой простейший фильтр периодического действия, работающего под вакуумом или под избыточным давлением. Направления силы тяжести и движения фильтрата совпадают. На рис.54 представлен закрытый нутч-фильтр, работающий под давлением ( иногда закрытый нутч-фильтр называют друк-фильтром). Нутч-фильтр состоит из корпуса (иногда снабжаемого обогревающей рубашкой) со съемной крышкой. В корпусе расположена опорная решетка, на которой помещается фильтровальная ткань. Нутч-фильтр снабжен штуцерами для подачи суспензии , сжатого воздуха, промывной жидкости и удаления фильтрата. На корпусе расположен люк для ручной выгрузки осадка.
Цикл работы нутч-фильтра обычно состоит из следующий стадий: заполнение фильтра суспензией, фильтрование под давлением сжатого воздуха, просушка осадка от фильтрата, заполнение фильтра промывной жидкостью, промывка осадка, просушка осадка от промывной жидкости, удаление осадка с фильтровальной ткани, регенерация фильтровальной ткани.
Вопрос №23: Изобразить схему и описать действие пылеосадительных камер и газоходов
Пылеосадительные камеры
Принцип действия пылеосадительной камеры заключается в том, что внутри данной установки газ движется настолько медленно, что загрязняющие частицы успевают осесть в результате действия силы тяжести. Чем меньше высота камеры, тем быстрее осаждаются частицы. По этой причине, внутри таких камер устанавливаются горизонтальные перегородки (параллельные или наклонные). Расстояние между перегородками находится в диапазоне от 400 до 1000 мм. Таким образом, поверхность осаждения увеличивается, а газ распределяется более равномерно по ширине камеры. Данный тип аппаратов характеризуется невысокой эффективностью и большими габаритами. Такие установки используют только для первичной грубой очистки газов.
Процесс очистки газов от пылей, при котором твердые частицы осаждаются под действием силы тяжести, осуществляется в пылеосадительных камерах.
Камера имеет следующее устройство. Корпус оснащен горизонтальными полками. Полки расположены на расстоянии 100-300 мм друг от друга и образуют при этом каналы. Поступая в корпус камеры, запыленный газ проходит между полок, а твердые частицы осаждаются на их поверхности. В корпусе также установлена вертикальная отражательная перегородка 3, которая обеспечивает равномерное распределение газа по каналам. После того, как газ пройдет полки, он огибает эту перегородку и выводится из камеры. Когда газ огибает перегородку, из него удаляется часть пыли под действием силы инерции. Удаление твердой фазы из камеры осуществляется через люки при помощи скребков или смывается водой.
Пылеосадительные камеры позволяют устанавливать большое число полок, тем самым увеличивая площадь поверхности для осаждения пыли. Однако, несмотря на это, они способны сделать газ чище не более чем на 30-40%. При этом осаждаются только крупные частицы размером более 5 мкм. По этой причине пылеосадительные камеры применяются для грубой очистки сильно запыленных газов, в которых имеются относительно крупные частицы.
Разновидность инерционной установки – жалюзийный пылеуловитель. В его конструкции предусмотрена решетка из наклонных пластин, которая меняет направление движения газового потока. Жалюзийный пылеуловитель позволяет выделять частицы размером более 20 мкм и применяется в тех случаях, когда необходима предварительная очистка газов. После чего газ проходит дальнейшую очистку в циклонах или рукавных фильтрах.
Для расчета пылевой камеры определяют размеры площади осаждения и минимальный размер частиц.
Поскольку движение частиц в пылеуловителе происходит согласно закону Стокса, то можно найти время и скорость осаждения. После найти площадь осаждения:
S = V/vос
где S – площадь поверхности осаждения пыли, м2;
V – расход потока газа, м3/с.
Зная время τос и скорость vос осаждения, можно вычислить высоту осаждения:
hос = τос/vос
Минимальный размер частиц можно найти из соотношения:
dч = (15vосμ/g(ρч – ρг))1/2
Газоходы
В простейшем случае осаждение пыли под действием силы тяжести осуществляют путём устройства отстойных газоходов .
Твёрдая взвешенная частица, вступившая вместе с газом в газоход , совершает сложное движение: с одной стороны, она вместе с газом движется вдоль газохода со скоростью газа, с другой стороны, под влиянием силы тяжести она движется по вертикали вниз.