где G – весовой часовой расход исходной пульпы; gn – удельный вес исходной пульпы; Сн, Ск -весовая концентрация твердого в начальной пульпе и в сгущенном шламе; Vo -объемный часовой расход исходной пульпы; xn, xk -концентрация сгущенного шлама и начальной пульпы (кг твердой фазы на кг жидкой фазы); 1,33 - поправочный эмпирический коэффициент.
Общая высота сгустителя определяется как сумма высот всех зон. В непрерывно действующих аппаратах обычно разделяют четыре зоны: зона осветленного раствора обычно принимается от 0,45 до 0,75 м в зависимости от Ж:Т в исходной пульпе. Высота зон свободного и стесненного осаждения может быть приближенно рассчитана, исходя из количества твердого, осаждающегося на площадь в 1 м, и количества твердого, содержащегося в одном кубометре сгущаемой пульпы. Приблизительно высота свободного осаждения для пульп среднего разбавления колеблется в пределах 0,3-0,9м. Высота стесненного осаждения равна 0,5-1,5 м. Высота зоны работы гребков зависит от наклона лопастей к дну отстойника ………. от наклона днища. В справочной литература обычно приводятся значения от 0,1 до 0,2 и на один метр радиуса отстойника.
Подобный расчет следует рассматривать как приближенный, т.к. весьма трудно учесть все факторы реального процесса. В связи с этим чаще пользуются расчетом площади сгущения по экспериментальным данным.
Ко и Клевенджер установили, как рассчитать производительность сгустителя на основании данных серии опытов по осаждению. Кинч дополнил выводы Ко и Клевенджера математическим анализом данных опытов по осаждению и показал, что применение математических методов дает возможность упростить экспериментальную часть работы и интерпретации ее результатов.
Кинч начал с постулата: скорость осаждения частицы является функцией только местной концентрации С вокруг частицы V =f(C) Из этого следует, что в опытах, начинающихся при одинаковой исходной концентрации, скорость осаждения твердого в начале будет одинакова. Однако по мере приближения частиц ко дну сосуда осаждение ухудшается и концентрация твердого принимает постепенно все значения от исходной до концентрации сгущенного шлама. Если при какой-либо концентрации в этом интервале производительность по твердому ниже, чем у соседнего вышележащего слоя с более низкой концентрацией, то начнется постепенное образование зоны с такой концентрацией, так как частицы не могут проходить через этот слой с той же скоростью, с которой они поступают в него.
Далее Кинч показал, что скорость распределения вверх каждой такой зоны с постоянной концентрацией постоянна.
Рассмотрим слой бесконечно малой высоты на верхней границе такой зоны, имеющей концентрацию С, образовавшейся на дне сосуда в нулевой момент времени и движущийся вверх со скоростью U, м/сек.
Частицы твердого, осаждающиеся в этот слой, поступают из вышележащего слоя, имея концентрацию (С-dC)кг/м3 и скорость осаждения относительно сосуда (V+dV)м/сек, а относительно рассматриваемого слоя (V+dV+U) м/сек. Концентрация частиц, осаждавшихся из одного слоя, равняется С кг/м3, а скорость осаждения относительно сосуда V, м/сек и относительно слоя (V+U) м/сек.
Так как концентрация слоя постоянна, количество твердого, осаждающегося в слой, должно быть равно количеству твердого осаждающегося из слоя. Тогда можно написать следующее уравнение материального баланса:
(C-dC)(V+dV+U)St = C(V+U)St
где: S -площадь осаждения, м2; t - время, сек.
После упрощения и решения уравнения относительно U, отбросив бесконечно малые второго порядка, получим:
Поскольку в соответствии с постулатом Кинча V =f(C),
то
и U
= C– f(C)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.