Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах

• Автор: Баранова, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Перечень условных обозначений, критериев, единиц и терминов
Глава 1. Основы проведения процесса разделения суспензий в аппаратах центробежного принципа действия
1.1. Теоретические предпосылки проведения процесса разделения дисперсных систем в поле действия центробежных сил инерции
1.2. Проведение процесса разделения суспензий в цилиндроконическом гидроциклоне
1.3. Конструктивное исполнение гидроциклонных аппаратов
1.4. Проведение процесса разделения суспензий в осадительной шнековой центрифуге
1.5. Конструктивное исполнение осадительных шнековых центрифуг
1.6. Основные выводы по анализу основ проведения процесса разделения суспензий в аппаратах центробежного принципа действия и постановка задачи исследования
Глава 2. Теоретические предпосылки процесса разделения суспензий в аппаратах центробежного принципа действия
2.1. Расчет разделяющей способности цилиндроконического гидроциклона на основе детерминированного подхода
2.2. Расчет разделяющей способности осадительной шнековой центрифуги на основе детерминированного подхода
Глава 3. Экспериментальные исследования процесса разделения суспензий в цилиндроконических гидроциклонах
3.1. Определение гранулометрического состава частиц твердой
фазы
3.2. Определение концентрации частиц твердой фазы в суспензии
3.3. Описание опытных установок и методики проведения экспериментов для определения граничного зерна разделения в цилиндроконических
гидроциклонах
3.4. Сравнительный анализ результатов эксперимента и расчета граничного зерна разделения в цилиндроконических
гидроциклонах
Глава 4. Экспериментальные исследования влияния силы Кориолиса и режима движения на траекторию частицы в осадительной центрифуге
4.1. Описание экспериментальной установки для определения траектории движения частицы в осадительной центрифуге
4.2. Сравнительный анализ результатов эксперимента и расчета траектории движения частицы в осадительной центрифуге
Глава 5. Практическое использование результатов диссертационной
работы
Основные выводы и результаты
Список литературы
Приложения
Приложение 1. Алгоритм расчета цилиндроконического гидроциклона
Приложение 2. Алгоритм расчета осадительной шнековой центрифуги
Приложение 3. Программа расчета разделяющей способности осадительной
шнековой центрифуги на основе детерминированного
подхода
Приложение 4. Результаты гранулометрического анализа исходной
суспензии поливинилхлорида
Пршожение 5. Результаты гранулометрического анализа исходной
суспензии кварцевого песка
Приложение6. Справка о внедрении
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, КРИТЕРИЕВ, ЕДИНИЦ И
ТЕРМИНОВ
й - диаметр цилиндрической части гидроциклона, м;
Ьц - длина цилиндрической части гидроциклона, м;
с1вх - диаметр входного патрубка, м;
с1в- диаметр верхнего сливного патрубка, м;
с1ен - наружный диаметр верхнего сливного патрубка, м;
с/„ - диаметр нижнего сливного патрубка (пескового насадка), м;
к - расстояние от нижнего среза верхнего сливного патрубка до пескового
насадка, м;
а - угол конусности конической части гидроциклона, град;
Q0 - общая производительность гидроциклона, м3/с;
()в - производительность гидроциклона по осветленному продукту, м3/с;
0„ - производительность гидроциклона по сгущеному продукту, м3/с; т - масса частицы, кг;
с! - диаметр частицы рассматриваемого класса крупности, м; с1гр, с!гр1, с1гр2 - диаметр граничного зерна разделения, м; с1пр - предельный диаметр частиц дисперсной фазы, м; г - радиус нахождения рассматриваемой частицы, м; рс - плотность дисперсионной среды, кг/м3; рф - плотность дисперсной фазы, кг/м3; рсусп - плотность суспензии, кг/м3;
С - концентрация суспензии, кг/м3;
£ - коэффициент гидравлического сопротивления;
Рех - давление питания, Па;
Уех - скорость среды на входе в аппарат, м/с;
с1г ,
радиальная составляющая скорости частицы, м/с;

V- радиальная составляющая скорости потока дисперсионной среды, м/с;
Чтобы получить выражение для радиальной составляющей скорости частицы для зоны от питающего патрубка до нижнего среза верхнего сливного патрубка запишем уравнение (2.1.1) с учетом выражения (2.1.17) и с учетом того, что радиальная составляющая скорости потока равна нулю:
А2г т—- = т— Л2 г

. Р*.

(2.1.18)
Из уравнения (2.1.18) получим радиальную составляющую скорости
частицы без учета ускорения частицы в радиальном направлении (^ = 0)

Аг _ А] г
(2.1.19)
где Л/ - постоянная для данных конструктивных и режимных параметров
работы гидроциклона, определяемая по формуле А, =~^<ж2 Определим ускорение частицы для данного случая
1-^

й г (IV с!г А Аг
(2.1.20)
сА1 Ш с!г Ж г2 (11 Подставим (2.1.20) в (2.1.18) и выразим радиальную составляющую скорости частицы с учетом ускорения частицы: