Конструкции отстойников

1. Емкости для отстаивания, где скорость течения суспензии значительно меньше, чем в трубе (рисунок 4.6).

2. Отстойный газоход – для очистки воздуха от пыли (рисунок 4.7).

В газоходе поток запыленного воздуха несколько раз меняет направление движения. При этом частицы пыли под действием сил тяжести и сил инерции оседают в бункерах.

Рисунок 4.7 – Отстойный газоход для очистки воздуха от пыли.

3. Пластинчатые отстойники (рисунок 4.8).

Осадок оседает на поверхности наклонных пластин 2 и сползает в бункер, из которого выводится. Площадь отстойника равна произведению площади поверхности одной пластины на их число .

. (4.20)

Рисунок 4.8 – Пластинчатый отстойник:

1 – корпус; 2 – наклонные пластины.

4. Циклоны.

Предназначены для очистки газов или жидкостей от твердых частиц (пылей) под действием центробежных сил. Центробежная сила , действующая на частицу:

, (4.21)

где – центробежное ускорение;

– угловая скорость, рад/с (угол за единицу времени);

– радиус.

Сила тяжести .

Фактор центробежного эффекта (фактор разделения) равен отношению этих сил.

, (4.22)

>>1 .

Осаждение в циклонах значительно эффективнее, чем в обычных отстойниках.

Скорость осаждения в циклонах рассчитывается по уравнению:

. (4.23)

Различают циклоны (рисунок 4.9) и центрифуги.

Газ вводится в циклон по касательной к цилиндру (тангенциально) со скоростью 20-30 м/с, закручивается вокруг трубы для вывода очищенного газа, расположенной по оси аппарата. Под действием центробежной силы частицы двигаются от центра к периферии, попадают на стенку, тормозятся и сползают по ней вниз. Очищенный газ через центральную трубу отводится из верхней части циклона.

Рисунок 4.9 – Циклон.

Из уравнения расхода выразим скорость газа в подводящем штуцере , м/с через его объемный расход , м³/с и площадь поперечного сечения штуцера , м².

. (4.24)

Скорость газа в подводящем штуцере равна окружной скорости вращения газа в циклоне. Степень очистки газа от пыли прямо пропорционально зависит от величины фактора разделения . Степенью очистки газа от пыли называется отношение количества пыли, извлеченной в циклоне , к общему количеству пыли в исходном газе . В циклонах достигает 60 – 98%.

. (4.25)

Определим, как влияет радиус циклона на степень очистки.

Окружная скорость вращения газа в циклоне связана с угловой скоростью через радиус.

, отсюда (4.26)

,

. (4.27)

Вывод: фактор разделения и степень очистки обратно пропорциональны радиусу циклона. Чем меньше радиус, тем выше и .

5. Центрифуги. Это аппараты, которые имеют вращающийся с определенной скоростью ротор.

Центрифуги подразделяют на периодические и непрерывные.

В периодических центрифугах осадок накапливается в роторе и для его выгрузки центрифугу останавливают, а внепрерывных центрифугах осадок удаляется из ротора непрерывно.

В зависимости от способа разделения центрифуги подразделяют на:

- осадительные;

- фильтрующие.

В фильтрующих центрифугах боковая стенка ротора представляет собой фильтровальную перегородку, через которую фильтруется жидкая фаза суспензии.

Осадительная центрифуга периодического действия состоит из неподвижного статора 1 и вращающегося ротора 2 (рисунок 4.10). Ротор укреплен на валу, который вращается электроприводом 4. Суспензия подается внутрь вращающегося ротора по трубе 3. Под действием центробежных сил суспензия разделяется на осадок и жидкую фазу – фугат, частицы движутся от центра к периферии Осадок остается в роторе, а фугат через периливной порог отводится из ротора и стекает в статор. Осадок выгружают из ротора после остановки центрифуги.

Рисунок 4.10 – Осадительная центрифуга периодического действия:

1 – неподвижный статор; 2 – вращающийся ротор; 3 – труба подачи суспензии; 4 – электропривод.