|
В общем случае при расчете гидроциклонов, применяя данные кинетики отстаивания, рассчитывают гидродинамические параметры циклона и определяют его геометрические характеристики. Для всех конструкций удельную гидравлическую нагрузку определяют по формуле: д = 3,6ки0, (6.15) где к - коэффициент (к = 0,61; к = 1,98 для гидроциклонов без внутренних устройств и с диафрагмой соответственно); и0 - гидравлическая крупность задерживаемых частиц, мм/с. Задавшись и0 по нагрузке д и назначаемому диаметру цилиндрической части аппарата 6, определяют его производительность 01 = 0,785яО2 (6.16) Геометрические размеры циклонов выбирают по рекомендациям [10]. Зная общее количество сточных вод 00б, определяют число гидроциклонов: N = 006/0!. (6.17) Для многоярусных циклонов гидравлическую нагрузку определяют по уравнению: О2 - (си + 2Ь)2 ч . з(6к-^-^и0Мяг,, (6.18) где к - 1; с/цо - диаметр центрального отверстия в диафрагме, м; Ь - ширина шламовыводящих щелей, м; Л/я - число ярусов; ц = 0,75 - коэффициент при нагрузке д = 2-2,5 м3/(м2хч). При очистке сточных вод на установках с производительностью не более 200 м3/ч от частиц крупностью более 0,2-0,3 мм/с используют циклоны с внутренним цилиндром и конической диафрагмой. Фактор разделения определяется критерием Fr (отношение скоростей движения частицы под действием центробежных сил к скорости осаждения в гравитационном поле): Fr = vT2/gr, (6.19) где vr- скорость движения частицы под действием центробежных сил, м/с; д - ускорение свободного падения, м/с2; г - радиус частицы, м. Их характеристики благодаря высокой эффективности и компактности позволяют использовать гидроциклоны вместо отстойников, центробежных сепараторов, центрифуг, фильтров или в сочетании с ними. Эффективность работы гидроциклонов определяют следующие факторы: седиментационные свойства примесей в сточной воде (гидравлическая крупность отделяемых частиц); размеры циклона (диаметр и геометрические соотношения между элементами аппарата); производительность аппарата, зависящая от его размеров и перепада давлений в нем (расходные характеристики); затраты энергии на создание центробежного поля, зависящие от его гидравлического сопротивления. Для расчета гидроциклонов A.M. Кутеповым и Е.А. Непомнящим была предложена стохастическая модель разделительных процессов. Введя ряд предпосылок и используя числовые методы решения с применением ЭВМ, были получены безразмерные параметры а, у, 9 и г0, характеризующие интенсивность центробежного поля, перемешивания частиц, геометрические размеры аппарата и свойства разделяемых частиц при различном времени их пребывания в аппарате. Используя кривые зависимостей абсолютной величины уноса и количественного содержания отдельных фракций в осветленном и сгущенном потоках при различных значениях параметров конструкций гидроциклонов (рис. 6.6), можно рассчитать основные характеристики гидроциклона и характеристики разделения. Например, для гидроциклона с винтовым входным устройством расчет проводят в следующем порядке. Исходными данными для расчета являются параметры суспензии, показатели разделения которого определяют из следующих соотношений: Нц = (2-3)D; dB = (0,24-0,28)D; Dc = 0,3D; dn = 0,5dc; m = 1; a = 5°; p берется минимальным. |
||
|
