d 2
÷ æ
R R0 z tg
3 18 .
Важным параметром сепараторов является давление жидкости на стенки барабана Pж, по грубой оценке оно определяется по разности кинематических энергий единицы объема жидкости на стенках барабана и на поверхности вала, т.е.
Р ж R2 R2
ж 2 вн 0 .
Отсюда следует, что потребная на сепарацию мощность может быть определена из соотношения: N = Pж А V, где А – скорость движения жидкости на расстоянии, соответствующем положению выпускного отверстия, измеряемом от оси сепаратора. По приближенной оценке V 2 Rвн n, R0 = 0,1 Rвн. Тогда выражение, принятое для оценки мощности примет вид:
N = к Н R4 n3 ж.
Если в этом уравнении величину N выразить в киловаттах, а Н и R в м, n в 1/с, а в кг/м3, то значение К принимают равным 1,6–1,8 х 10-5.
Кроме затрат энергии в единицу времени на движение жидкости, имеются затраты на трение в механизмах, диссипация (рассеяние) энергии при турбулизации потоков и других источников потерь, всё это учитывается коэффициентом К.
Так как на практике приходится разделять жидкости с различными размерами частиц, то становится очевидным, что при уменьшении диаметра частиц, например, в два раза, необходимо увеличить тоже в два раза, а потребную мощность в 8 раз. Это обстоятельство привело к необходимости разработки и применению так называемых баромембранных установок, позволяющих выделять из коллоидных растворов, в которых частицы имеют размеры сопоставимые с размерами молекул. Мембрана – это перегородка, толщиной 0,25–0,5 микрон, содержащая ориентированные к ее поверхности поры – капилляры, диаметром сопоставимым с размерами молекул, т.е порядка 10-9м. Такие мембраны называют анизотропными. Если мембраны изготавливают из изотропных пористых материалов, то их толщина увеличивается на один-два порядка, но соответственно, снижается и их проницаемость.
Так как анизотропные мембраны имеют малую прочность, то их наносят на относительно толстые пористые подложки в 100–200 мкм и с порами на 2–3 порядка более крупными, чем в мембранах.
Ориентировочная величина скорости прокачки жидкости над мембранным фильтром составляет 0,5–5,0 мм/сек. Так как доля площади фильтра, занимаемая порами составляет лишь 20% от общей, то скорость движения вдоль пор должна находиться в пределах 0,5–25 мм/сек.
В соответствии с формулой Пуазейля получим:
P R2
V
Достарыңызбен бөлісу: |