Диссертация (1025509), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Гранулометрический состав дисперсной фазы на входе ваппарат fвх(dч)2.Результаты, полученные в процессе расчета.Расход суспензии на входе в гидроциклон:Q 1,334 10 2 d вх2 p = 9∙10-4 м3/c (54 дм3/мин);Расчет сплит-параметра S' в зависимости от инжекционного расходапредставлен в Таблице 7.Таблица 7.Расчетные значения сплит-параметра при различныхрасходах инжекционного потокаQin0 м3/c3,3∙10-5 м3/c6,6∙10-5 м3/c1∙10-4м3/cS'5,105,235,686,42Моделирование влияния инжекции на функцию разделения, выполненноев соответствии с разработанной методикой расчета, представлено на Рисунке4.4.2021,0T(dч)0,80,654/054/254/454/60,40,20,005101520253035dч мкмРисунок 4.4.
Результаты моделирования функции эффективности разделенияT(dч) при Q=9∙10-4 м3/с (54 дм3/мин) и Qin=0; 3,3∙10-5; 6,6∙10-5;1∙10-4 м3/c (0,2,4,6 дм3/мин)Доли частиц размером dч в продуктах классификации рассчитываются наосновании зависимостей вида: cнч cвхч T (d ч ) , cвч cвхч (1 T (d ч )) .Доли частиц всех фракций, поступающих в верхний и нижний слив,рассчитываются по зависимостям: cн cнч , cв cвч (Таблица 8).Таблица 8.Доли частиц всех фракций, поступающих в нижний и верхний сливыаппарата при Q=9∙10-4м3/c (54 дм3/мин)Qin =0 м3/c Qin=3,3∙10-5 м3/c Qin=6,6∙10-5 м3/c Qin=1∙10-4м3/cДоля частиц,нижний сливДоля частиц,верхний слив0,730,70,650,60,270,30,350,4На основании обобщающих зависимостей с учетом фракционного составаи плотности частиц дисперсной фазы на входе в аппарат можно произвестирасчеттакиххарактеристикпроцессаклассификациисуспензиивгидроциклоне, как гранулометрический состав, концентрация, массовыйрасход продуктов разделения верхнем и нижнем сливах аппарата и ряддругих (Рисунок 4.5).0,160,140,120,100,080,060,040,020,000,10до54/4н54/4вдо54/4н54/4в0,080,06счсч2030,040,020510 15 20 25 30 350,0005dч, мкмРисунок4.5.Результаты10 15 20 25 30 35dч, мкмрасчетагранулометрическогоизменения:состава;б)а)нормированногоненормированногогранулометрического состава в нижнем и верхнем сливахгидроциклона-классификаторапосравнениюсгранулометрическим составом на входе в аппарат приQ=9∙10-4 м3/с (54 дм3/мин) и Qin= 6,6∙10-5м3/с (4 дм3/мин)Зависимости для инжекционных расходов Qin = 0; 3,3∙10-5; 1∙10-4 м3/с (0, 2,6 дм3/мин) носят аналогичный характер, в связи с чем на Рисунке 4.5 непоказаны.204Выводы по главе 41.
Представленный алгоритм программы расчета цилиндроконическихгидроциклонов-классификаторов малых размеров с инжекцией позволяетучесть взаимосвязь конструктивных, технических и технологическихпараметров при различных режимах работы аппаратов.2. Разработаннаяинженернаяметодикарасчетахарактеристикцилиндроконических гидроциклонов-классификаторов малых размеров синжекцией позволяет на основании исходных данных с точностью,необходимой для инженерных расчетов, провести не только полныйрасчет процесса классификации полидисперсных суспензий в аппаратах,но и осуществить моделирование с целью оптимизации конечныхрезультатов.3. Представленный пример практической реализации методики расчетапозволяет констатировать, что разработанная инженерная методикарасчета цилиндроконических гидроциклонов-классификаторов малыхразмеров с инжекцией, включая программное обеспечение, может бытьиспользована при расчете гидроциклонов в составе гидравлическихмашин, устройств, аппаратов и гидропневмоагрегатов при решенииширокого ряда технических задач.205Общие выводы1.
Теоретически показано и экспериментально подтверждено, что процессклассификации твердых частиц в цилиндроконических гидроциклонахклассификаторахмалыхудовлетворительноразмеровописанссинжекциейиспользованиемможеттеориибытьслучайныхмарковских процессов и дифференциальных уравнений диффузионноготипа, в частности, с помощью стационарных решений уравненияФоккера-Планка-Колмогоровавпространственовойобобщеннойкоординаты S.2. Показано, что непрерывная функция эффективности разделения частицT=T(dч) цилиндроконических гидроциклонов-классификаторов малыхразмеров с инжекцией может быть рассчитана с использованием методовстатистического самоподобия в интегральной форме.3. Установлено, что количественные характеристики непрерывной функцииэффективности разделения частиц в цилиндроконических гидроциклонахклассификаторахмалыхразмеровсинжекциеймогутбытьудовлетворительно описаны с использованием двух безразмерныхкомбинированныхкомплексов,характеризующихинтенсивностьклассификационного воздействия и центробежных сил по отношению кинтенсивности случайных составляющих протекающих процессов.4.
Экспериментально установлено, что коэффициент гидравлическогосопротивленияцилиндроконическихгидроциклонов-классификаторовмалых размеров с инжекцией может быть принят на основании данныхстационарных испытаний при отсутствии инжекции.5.Экспериментальноподтвержденоналичие«fish-hook»эффекта иустановлена его взаимосвязь с высотой рабочей зоны аппарата, а такжеуточнен механизм его возникновения на примере дисперсной системы206«вода–полевой шпат» и разработаны методы устранения его негативноговлияния на процессы классификации суспензий.6. Теоретически показано и экспериментально подтверждено, что высотарабочей зоны в цилиндроконических гидроциклонах-классификаторахмалых размеров с инжекцией является переменной величиной и зависитот тангенциальной скорости основного потока на входе в аппарат,относительной скорости инжекционного потока и конструктивныхпараметров гидроциклона и инжектора.7.Разработана инженерная методика расчета процесса классификациитвердых частиц в цилиндроконических гидроциклонах малых размеров синжекцией, позволяющая существенно расширить поток получаемойинформации для последующих процессов оптимизации, а такжесократить объем необходимых дополнительных исследований прирешенииширокогорядапроизводственных,техническихи технологических задач, включая задачи экологии, надежностии безопасности.207Список литературы1.Акопов М.Г.
Основы обогащения углей в гидроциклонах. М: Недра,1967. 178 с.2.Акопов М.Г., Классен В.И. Применение гидроциклонов при обогащенииуглей. М.: Госгортехиздат, 1960. 128 с.3.БалахинИ.А.Разделениемалоконцентрированныхволокнистыхсуспензий в гидроциклонах: дис. … канд. техн. Дзержинск, 2000. 148с.4.Баранов Д.А. Принципы расчета и конструирования гидроциклонов дляразделения эмульсий: дисс. ... док.
техн. наук. Москва, 1996. 359с5.Баранов Д.А., Кутепов А.М., Лагуткин М.Г. Расчет гидроциклонныхаппаратов для разделения неоднородных дисперсных систем //Химическая промышленность. 1995. № 8. С. 24–27.6.Барский В.Г. О методе расчета производительности гидроциклона // Изв.вузов. Цв. металлургия. 1963. № 6. С.51–63.7.Бауман А.В. Разработка процесса классификации суспензии гидроксидаалюминия в гидроциклонах: дис. … канд.
техн. наук. СПб, 2006. 158 с.8.Башаров М.М., Сергеева О.А. Устройство и расчет гидроциклонов.Казань: Вестфалика, 2012. 92 с.9.БелянинП.Н.,ДаниловВ.М.Промышленнаячистотамашин.М.: Машиностроение, 1982. 224 с.10. Бертокс П., Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды отзагрязнений. М.: Мир, 1980. 607 с.11. БогдановичА.В.Интенсификацияпроцессовгравитационногообогащения в центробежных полях // Обогащение руд. 1999. №1–2.С.33–35.12. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука,1980. 975 с.20813. Буевич Ю.А., О сопротивлении движению частицы, взвешенной втурбулентной среде // Изв. АН СССР МЖГ.
1966. №6. С. 182–183.14.Вайдулов В.А. Прилуцкий Я.Х., Лейбовский М.Г. Новые конструкцииотечественныхнапорныхгидроциклонов.М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1982. 40 с.15. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория случайных процессов и ееинженерные приложения. М.: КНОРУС, 2011. 448 с.16. Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод.М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. 704 с.17. Гардинер К.В. Стохастические методы в естественных науках. М.: Мир,1986. 528 с.18.Гельперин Н.И., Пелбак В.Л, Замышляев В.Г.
Исследование гидравликии массообмена в гидроциклонах для систем жидкость-жидкость //Тр. Моск. ин-та тонкой хим. технологии. 1975. Т.5, вып.2, С.185–190.19. Гидродинамическое взаимодействие частиц в суспензиях: сборникстатей / ред. А.Ю Ишлинский, Г.Г. Черный // Новое в зарубежной науке.М.: Мир, 1980. № 22. 248 с.20. Гидроциклон очиститель-смеситель: пат. 2165308 РФ / Караев Е.А.,ШабалиниВ.С.,ФадеевпатентообладательР.Л.,УльяновскийХузахметовФ.В.;государственныйзаявительтехническийуниверситет; заявл. 31.03.2000; опубл. 20.04.2001. 5 с.21. Гидроциклон: пат.
2292957 РФ / Шмигидин Ю.И.; заявл. 21.03.2005;опубл. 10.09.2006. 6 с.22. Гидроциклон-дезинтегратор для промывки материалов, содержащихглину: пат. 2302905 РФ. / Матвеев А.И., Ширман ГВ.; заявл. 05.04.2005;опубл.20.07.2007. 5с.23. Гидроциклоны для химических производств и установок очисткиоборотных и сточных вод / Д.А. Баранов [и др.] // Химическоеи нефтегазовое машиностроение. 2007. № 7.
С. 20–22.20924. Гихман И.И., Скороход А.В. Введение в теорию случайных процессов.М.: Наука, 1977. 214 с.25. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика.М.: Юрайт, 2011. 479 с.26.Голованциков А.Б., Первакова Г.И., Бацокин И.С. Вероятностьулавливания частиц в напорном гидроциклоне // Известия ВолгГТУ:межвуз. сб. науч. ст., серия «Актуальные проблемы управления,вычислительной техники и информатики в технических системах»,выпуск 10. Волгоград: Волгоград ГТУ.
2011. № 3(76). С. 5–9.27. Гречушкин А.Н. Вероятностно-статистический метод расчета изменениягранулометрического состава взрывопожароопасных загрязнений всистемах очистки жидкостей: дис. …канд. техн. наук. Москва, 2005.141с.28.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
