5.4.2 Расчет отстойников

Отстойник непрерывного действия для разделения суспензий представляет собой полый резервуар цилиндрической или прямоугольной формы (рисунок 5.10).

Рисунок 5.10 – Схема

горизонтального отстойника

непрерывного действия

Необходимым условием является то, что время пребывания частиц (τ _пр) в аппарате должно быть больше времени осаждения (τ _ос).

τ_пр = L/w_ж ; τ_ос = Н/w_осажд.

. (5.25)

Определив объемный расход осветленной жидкости по уравнению расхода, получим

, (5.26)

тогда

. (5.27)

Из формулы (5.27) следует общий вывод: производительность отстойника не зависит от высоты аппарата, а определяется только скоростью и поверхностью осаждения (рисунок 5.11).

При выводе уравнения (5.27) не учитывался ряд обстоятельств, ухудшающих процесс отстаивания в реальных промышленных аппаратах, поэтому при инженерных расчетах рекомендуется увеличивать значения поверхности на 30…35 %.

Необходимо отметить, что при создании отстойной аппаратуры возможности для интенсификации процесса незначительны. Для того чтобы интенсифицировать процесс осаждения, необходимо:

а) увеличить диаметр частиц, для этого используют такие методы, как коагуляция, флокуляция;

б) подогреть суспензию, так как при повышении температуры наблюдается уменьшение плотности и вязкости сплошной среды;

в) заменить силовое поле на центробежное.

В гравитационных отстойниках на частицу действует сила тяжести:

. (5.28)

Таким образом, центробежная сила больше силы тяжести в К_р раз, и эта величина называется фактором разделения или центробежным фактором. Фактор разделения является важной характеристикой при осаждении в центробежном поле, т.к. разделяющая способность аппаратов при прочих равных условиях зависит от его величины. Он показывает, во сколько раз скорость осаждения частиц твердой фазы в центробежном поле больше скорости подобного процесса в гравитационном поле.