Разработка и исследование отстойников сахарного производства с целью оптимизации их работы

• Автор: Кузенков, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 161 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЯМ РАСЧЕТНОКОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТОНКОСЛОЙНЫХ ОТСТОЙНИКОВ И МОДЕЛИРОВАНИЮ ИХ РАБОТЫ
1.1. Исследования расчетноконструктивных параметров тонкослойных полочных отстойников
1.2. Математическое моделирование процесса осаждения дисперсных частиц в тонкослойных отстойниках. .

1.3. Гидродинамическое моделирование аппаратов с

целью оптимизации их конструкций

1.4. Выводы и задачи исследований.

2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИКИ ТОНКОСЛОЙНОГО ОТСТОЙНИКАОСВЕТЛИТЕЛЯ СОКА ПЕРВОЙ САТУРАЦИИ. . .
2.1. Подбор гидродинамической модели и методики исследования гидродинамики тонкослойного отстойникаосветлителя.
2.2. Разработка лабораторной установки для исследования гидродинамики тонкослойного отстойника осветлителя
2.3. Исследование гидродинамики различных вариантов модельной установки тонкослойного отстойникаосветлителя
2.3.1. Исследование гидродинамики модели И тонкослойного отстойникаосветлителя . .
2.3.2. Исследование гидродинамики модели 2 тонкослойного отстойникаосветлителя . .
2.4. Обобщение результатов лабораторных исследований
3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОСАДДЕНИЯ ЛИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ СОКА ПЕРВОЙ САТУРАЦИИ В ТОНКОСЛОЙНОМ ОТСТОЙНИКЕОСВЕТЛИТЕЛЕ.
3.1. Анализ существующих моделей тонкослойных полочных отстойников.
3.2. Разработка математической модели процесса осаждения дисперсных частиц сока первой сатурации в тонкослойном отстойникеосветлителе
3.2.1. Разработка математической модели реактора вытеснения.
3.2.2. Разработка математической модели процесса осаждения дисперсных частиц сока первой сатурации в тонкослойном отстойникеосветлителе
3.3. Определение эффективности работы тонкослойного отстойникаосветлителя и влияние на нее геометрической формы корпуса аппарата
3.4. Экспериментальная проверка результатов аналитического исследования
3.4.1. Определение константы скорости осаждения дисперсных частиц сока первой сатурации. .
3.4.2. Экспериментальная проверка математической модели процесса осаждения дисперсных частиц сока первой сатурации в тонкослойном отстойникеосветлителе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ТОНКОСЛОЙНОГО ОТСТОЙНИКАОСВЕТЛИ
ТЕЛЯ СОКА ПЕРВОЙ САТУРАЦИИ В ПРОЬЖШЕННЫХ УСЛОВИЯХ . .
4.1. Разработка промышленной конструкции тонкослойного
отстойникаосветлителя и анализ работы существующих конструкций отстойников, применяемых В
сахарной промышленности.
4.2. Подбор методики проведения сравнительных промышленных испытаний отстойников сахарного производства .
4.3. Обсуждение результатов исследования работы тонкослойного отстойникаосветлителя сока первой сатурации в промышленных условиях Кобелякского сахарного завода.
5 РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ КОНСТРУКЦИИ ТОНКОСЛОЙНОГО
ОТСТОЙНИКА СОКА ПЕРВОЙ САТУРАЦИИ БОЛЬШОЙ ЭДШИЧНОЙ
МОЩНОСТИ
5.1. Описание конструкции и работы тонкослойного отстойника сока первой сатурации. .
5.2. Расчет экономической эффективности тонкослойного отстойника сока первой сатурации. .
6. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Однако уровень техники фильтрования в настоящее время не соответствует практическим потребностям сахарной промышленности, единичная мощность фильтров слишком мала, расход фильтровальной ткани и затраты ручного труда велики, работа фильтров остается неустойчивой и в значительной степени зависит от качества свеклы. Указанные недостатки фильтров заставляют искать решение проблемы отделения твердых частиц от сатурационных соков способом гравитационного отстаивания. Исследования расчетноконструктивных параметров тонкослойных полочных отстойников. Анализ литературных данных по конструированию и разработке отстойных аппаратов 6, 8,,,9,1,2 позволяет сделать
вывод, что их производительность в основном зависит от площади осаждения и в неявном виде высоты. Наибольшая площадь осаждения достигается в отстойниках, разделенных на ряд ярусов, а малая высота между ними обеспечивает осаждение дисперсных частиц за небольшой отрезок времени. Эффективность использования объема отстойника повышается в соответствии с уменьшением глубины осаждения. Этот принцип и был использован в конструкциях тонкослойных полочных отстойников. Однако тонкослойные отстойники не нашли пока широкого применения в пищевой промышленности. Вместе с тем данные отстойники широко используются в технологических процессах очистки природных и сточных вод. Расчет отстойных аппаратов и, в частности, тонкослойных отстойников осуществляется с учетом процесса гравитационного осаждения мельчайших взвешенных в потоке частиц. В тонкослойных отстойниках дисперсные частицы движутся вместе с потоком вдоль осадительного канала со скоростью V и одновременно опускаются под действием силн тяжести со скоростью 2 . Траектория частицы представляет собой годограф вектора абсолютной скорости V , как геометрической суммы векторов И То . При конструировании тонкослойных отстойников необходимо подобрать такое соотношение между высотой осветленного слоя . Ув и принятой скорости движения потока время осаждения было равно времени движения жидкости вдоль тонкослойного канала. Теория расчета тонкослойных отстойников разработана и получила широкое развитие в работах ряда зарубежных авторов, в том числе Яо 7, Кемпа 0, Фишерстрома 3 и др. СССР и за рубежом. Исследованиями гидравлики тонкослойных элементов занимались Яо, Фишерстром, В. М.Корабельников , Б. С.Либерман ,
Э. П.Ипаковский и др. В результате проведенных исследований было установлено, что наибольшая эффективность осаждения дисперсных частиц в тонкослойных элементах достигается при ламинарном режиме потока. Важнейшим конструктивным узлом отстойников с малой высотой осаждения являются тонкослойные элементы, от которых зависит надежность работы аппарата в целом. Поэтому при разработке тонкослойных отстойников в первую очередь рассматриваются вопросы, связанные с разработкой самих тонкослойных элементов. Для расчета тонкослойных модулей, обеспечивающих высокий эффект осаждения дисперсных частиц, необходимо определить их оптимальную длину, угол наклона, форму поперечного сечения каналов и установить оптимальную гидравлическую нагрузку. Зти вопросы широко рассмотрены в работах, посвященных различным конструктивным решениям тонкослойных отстойников 6,,,,7,2. Для отстойников с нисходящим и восходящим движением потока в наклонных каналах наиболее интересные теоретические положения развиты в работах Яо 7. В качестве главного критерия Яо 7 принимает величину удельного расхода жидкости, т. Отсюда следует, что при известных значениях параметров , У и спо формуле 1. Л . При изучении отстойников с различными углами наклона установлено, что эффект соскальзывания осадка в отстойниках с нисходящим потоком выше, чем в отстойниках с восходящим потоком. Однако для успешной эксплуатации отстойников с нисходящим потоком необходима разработка надежных устройств для сбора осветленной жидкости, что может привести к усложнению конструкции аппаратов. Предложенные Яо расчетные формулы для тонкослойных отстойников с восходящим потоком носят общий характер, они не учитывают физикохимических свойств и природу взвешенных частиц, содержащихся в обрабатываемой жидкости. В работе Э. I. Для отстойников с горизонтально установленными секциями
и.