Диссертация (1025509), страница 27

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 27)

Выполнение расчета:1. Исходные данные для расчета:а) входные технологические параметры:189 давление на входе в аппарат p, Па; основной расход суспензии на входе в аппарат Q=Q(p), м3/c; инжекционный расход Qin, м3/c; особенности конструкции инжектора: nin – количество инжекционныхотверстий, din – диаметр инжекционных отверстий, м.б) свойства дисперсной системы: рабочая температура T, K; рабочее давление P, Па; концентрация Cвх, кг/м3; фракционный состав f=f(dч); динамическая вязкость дисперсионной среды μ=μ(T,C), Па∙с; плотность твердых частиц ρч=ρч(dч), кг/м3; плотность дисперсионной среды ρс=ρс(T), кг/м3. коэффициент формы частиц kф=kф(dч).Расчет расхода суспензии на входе в гидроциклон-классификатор с2.инжектором рассчитывается по полученной формуле:Q  1,3  102  dвх2  p .Постандартнымметодикам,изложеннымв[1,108]вычисляютсяконструктивные размеры аппарата:диаметр входного отверстия: d вх  Q /(11 p ) ;диаметр гидроциклона d ц  (5...8)d вх ;диаметр верхнего сливного отверстия dв  0,8d э.вх ;разгрузочное соотношение d в d н  k 2 d50 ( ч  с ) /( Rz 0 с ) , гдеRz 0  0,465 dв dц .В соответствии с рекомендациями, представленными в Таблице 1,определяютсяостальныеклассификатора.конструктивныепараметрыгидроциклона-1903.

Расчет медианного зерна разделенияпроизводится по известнымзависимостям [1,108]:d 50  1,65d вх  /( h  w' 0  p) , где h – высота вертикального сечения аппаратамежду разгрузочными патрубками, а скорость суспензии на входе ваппарат вычисляется по формуле:w'0  3,1d вх d ц 1, 0hцdц 0,32QSвх  .4. Вычисление сплит-параметра S' для гидроциклонов-классификаторовмалых размеров с dц=0,025...0,050 м при использовании инжектораконструкции T2 (тангенциальный, два отверстия) производится по формуле:S '  S '0 1  21,1Qin Q  ,2при использовании инжектора конструкции T1 (тангенциальный, одноотверстие) производится по формуле:S '  S ' 0 28,4Qin Q  2,6Qin Q  1 .5.На2основаниицилиндроконическогоданныхотехнологическихгидроциклона-классификаторахарактеристикахсинжекциейпроводится анализ необходимых и достаточных условий для практическойреализации расчета процесса классификации.

При отсутствии подобныхусловий следует произвести комплекс дополнительных исследований для ихокончательного установления.6. Получение окончательных результатов.Наосноверассчитанныхтехнологическихпараметроввозможнопроведение дополнительного вычислительного эксперимента по методике,представленной в разделе 3.1.4 для определения гидродинамики потоковвнутри гидроциклона с инжектором для подтверждения расчетных значенийсплит-параметра, расхода основного потока на входе в аппарат и других.Для экспериментальной проверки полученных результатов технологическиххарактеристик возможно проведение экспериментального исследования сприменением универсального экспериментального стенда, представленного вразделе 3.1.1, по методике, описанной в разделе 3.1.2 настоящей работы.1911.Исходныеданныедлярасчетахарактеристикцилиндроконическихгидроциклонов-классификаторовсинжекцией: технологические параметры: p, Q=Q(p), Qin.; свойства дисперсной системы: T, Свх, P, f=f(dч), μ=μ(T,Cвх),ρч=ρч(dч), ρс=ρс(T), kф=kф(dч); особенности конструкции инжектора: ψ, din2.

Вычисление расхода основного потока на входе в аппарат вобщем виде по зависимости вида Q  1,3  102  dвх2  p .Вычисление размеров входного патрубка axb', диаметрагидроциклона dц, а также верхнего и нижнего сливныхпатрубков dв, dн по известным методикам.3.

Вычисление граничного зерна разделения d504. Вычисление сплит-параметра в зависимости от конструкцииинжектора:ψ = Т2: S '  S '0 1  21,12Qin Q2 ;ψ = Т1: S '  S ' 28,4Q0in2Q  2,6Qin Q  1 .5. Проверка границ применимости моделипо внешним технологическим параметрамнетПроведениедополнительныхисследованийданет6. Получение окончательныхрезультатовдаИсходные данные для расчета характеристик классификации вцилиндроконическом гидроциклоне с инжекцией: конструктивные параметры: dц, dн, dв, a и b’, (dвх), h, hц, hк,γ; kвх, nin, din технологические параметры: Q=Q(p), w’0 , S', d50, Qin ; свойства дисперсной системы: T, P, μ=μ(T,C), ρс=ρс(T),ρч=ρч(dч), f=f(dч), f=f(dч), kф=kф(dч), СвхРисунок 4.1.

Блок-схема методики расчета технологических характеристикцилиндроконических гидроциклонов-классификаторов с инжекцией1924.2. Расчет характеристик процесса классификации твердых частиц вклассификационных аппаратахРазработанная методика расчета процесса классификации твердых частицв цилиндроконических гидроциклонах-классификаторах малых размеров синжекцией представлена в виде блок-схемы на Рисунке 4.2 и формальноможет быть осуществлена на практике с последующей реализацией в видепрограммы расчета в следующем порядке:1. В качестве исходных данных необходимо использование следующихвеличин:а) конструктивные параметры гидроциклона-классификатора с инжекцией: диаметр цилиндрической части аппарата dц, м; диметр нижнего сливного патрубка dн, м диаметр верхнего сливного патрубка dв, м высота и ширина или диаметр входного канала a и b' (dвх), м; высота коаксиального сечения между верхним и нижнем сливами h, м высота цилиндрической части аппарата hц, м; высота конической части аппарата hк, м; угол раскрытия конической части классификатора ϴ, град; текущий диаметр в цилиндрической части аппарата dj, м с шагом ∆d; коэффициент, учитывающий потери скорости потока на входе в аппарат kвх; особенности конструкции инжектора: nin – количество инжекционныхотверстий, din – диаметр инжекционных отверстий, м;б) технологические параметры: основной расход суспензии на входе в аппарат Q=Q(p), м3/c; скорость основного потока суспензии на входе в аппарат w0' , м/с; сплит-параметр S'; медианное зерно разделения d50, мкм; инжекционный расход Qin, м3/c;193 скорость инжекционной струи win , м/с; n=1 – показатель степени в уравнении распределения окружныхскоростей по радиусу вращения в цилиндрической части аппарата; выход нижнего слива в атмосферу;в) свойства дисперсной системы: рабочая температура T, K; рабочее давление P, Па; динамическая вязкость дисперсионной среды μ=μ(T,C), Па∙с; плотность дисперсионной среды ρс=ρс(T), кг/м3; гранулометрический состав дисперсной фазы на входе в аппарат f=f(dч), м; фракционная плотность частиц дисперсной фазы ρч=ρч(dч), кг/м3; фракционный коэффициент формы частиц kф=kф(dч); концентрация дисперсной фазы Свх , кг/м3.2.Послеокончательногоопределенияисходныхданныхрасчетапроизводится расчет вспомогательных показателей:а) размерные координаты:R0  d ц / 2 – радиус цилиндрической части аппарата, м;R – текущий радиус вращения в цилиндрической части аппарата, м;S  R n1 – текущая обобщенная координата в цилиндрической частиаппарата, мn+1 (для n=1 – м2);S 0  R0n 1 – обобщенная координата цилиндрической части аппарата мn+1(для n=1 – м2).б) безразмерные координаты:r  R / R0 – текущий безразмерный радиус цилиндрической части аппарата;x  S / S0–текущаябезразмернаяцилиндрической части аппарата.в) безразмерные коэффициенты:обобщеннаякоординатав194k0 – коэффициент, определяющий высоту рабочей зоны гидроциклона взависимости от значения основного расхода.

Определяется по результатаммодельных исследований и может быть представлен в виде зависимости:0,0106 – в общем виде;k0  1  exp  Fr' d 50 d 1,143ц2 dц  w'0 – для гидроциклонов с диаметром dц =0,025...0,050 м,k0  0,13 50d где dц – диаметр рассчитываемого аппарата, d50=0,050м;Kin – коэффициент, определяющий изменение высоты рабочей зоныаппарата с учетом конструктивного исполнения инжектора. Определяетсяпо результатам модельных исследований и может быть представлен в видезависимости: d 50 K in  1  0,26d  ц 3 win w' 0–длягидроциклонов-классификаторовсдиаметром dц=0,025...0,050 м;г) размерные величины:d ч – средний диаметр частиц дисперсной фазы, постоянно находящихся врабочей части гидроциклона-классификатора, мкм.

Характеристики

Список файлов диссертации