Аналіз імпеллерної флотаційної установки
Розрахункова
робота №2
Тема
роботи: Аналіз імпеллерної флотаційної установки
Загальні відомості
Застосування імпеллерних установок
доцільно при очищенні стічних вод з великою (до 2…3г/л) концентрацією
нерозчинених забруднень і густиною приблизно 1000 кг/м3, які зустрічаються в
потоках нафто-, жировмісних і ряду інших вод.
В імпеллерних установках утворення
бульбашок повітря у водному середовищі здійснюється турбіною (імпеллером)
діаметром di . Імпеллер розміщується в статорі, який представляє собою циліндр
з верхньою і нижньою кришками. Вода підводиться по трубі до нижньої частини
статора (рис.2), де всмоктується в нього через отвори із загальною площею So.
Рис.2. Схема імпеллерної
однокамерної флотаційної установки: 1 - подача забрудненої води; 2 - піна; 3 -
подача повітря; 4 - привід імпллера; 5 - пінозбірник; 6 - відвід очищеної води
7 - відвід піни; 8 - решітка; 9 - статор; 10 - приймальна кишеня
Повітря подається через верхню
кришку. Після перемішування цих двох фаз імпеллером водоповітряна суміш
виходить через отвори в стінках та верхній кришці і за допомогою направляючих
решіток розподіляється по всій площі флотаційної камери. Напір, з яким вода
входить в отвори статора, дорівнює висоті стовпчика водоповітряної суміші, що
знаходиться у флотаційній камері.
Зона обслуговування одним імпеллером
не повинна перевищувати розміри квадрата із стороною 6di . Глибина води у
флотаційній камері hст , тривалість флотації τ,
витрати стічної води, що надходять на очищення Q.
Вихідні дані для розрахунку
установки:
Q=1,2 тис м3/год
hст=2,2 м
di=55 см
τ=14
хв
γвп=730
кг/м3
So=0,07 м2
Розв’язок
1. Розрахункова глибина флотаційної
камери дорівнює
Нф=1,1 hстНф=1,1 2,2=2,42 (м)
2. Кількість води, що засмоктується
турбіною, становить
де μ -
коефіцієнт витрати води (0,65);
So - загальна площа отворів, крізь які вода
надходить до турбінки, м2;
g - прискорення вільного падіння, м2/с; (g=9,8)
Н - напір, під яким вода надходить у турбіну, м,
який в свою чергу визначається за формулою:
Н=γвп·Нф·103,м,
де γвп- густина
водно-повітряної суміші, кг/м3.
H=730·2.42·10-3=1.77 (м)
=0,268
3. Об'єм флотокамери становить
Vф=q·τ , м3,
де τ - час
перебування води в камері, с
Vф=0,268·14 60=225,12 (м3)
4. Площа поверхні камери дорівнює
=93,02 (м2)
5. Площу поверхні, що обслуговується однією
турбіною, визначають за формулою:
S1=36d2S1=36·0,552=10,89
6. Тоді число турбін становитиме
n=S/S1n==8,54=9
7. Об'єм повітря, що засмоктується турбіною за 1
секунду становить
W=40·93,02=3720,8 (м3/год)
де Qn - витрата повітря на одиницю площі S, яка
зазвичай дорівнює 40...50 м3/м2год.
8. Необхідну кількість флотаційних камер
знаходять за формулою:
Отриману розрахункову кількість камер округлюють
до цілого числа.