611_CHernovskij_L.A._Promyshlennaja_ehkologija_Praktikum_
.pdfНомер варианта |
Производительность |
Режим взрыхляющей |
|
фильтрационной |
промывки |
|
установки, Q, м3/ч |
|
25 |
105 |
С |
26 |
500 |
В |
27 |
110 |
В |
28 |
405 |
С |
29 |
115 |
В |
30 |
505 |
С |
Для всех вариантов:
Диаметры стандартных фильтров D, мм: 700, 1000, 1500, 2000, 2600, 3000, 3400.
Режим взрыхляющей промывки:
1) С - совместная водовоздушная промывка: - интенсивность подачи воды i= 6 л/(с∙м2); - продолжительность подачи воды t= 3 мин;
2) В - промывка водой:
- интенсивность подачи воды i = 12 л/(с∙м2); - продолжительность подачи воды t = 20 мин.
Отчет по практической работе должен содержать:
1)титульный лист (приложение А);
2)задание с исходными данными;
3)схему зернистого фильтра;
4)расчет фильтра;
5)выводы.
Контрольные вопросы
1.Что такое зернистый фильтр?
1.Для чего предназначены зернистые фильтры?
2.Что используют в зернистых фильтрах в качестве загрузки?
3.Как осуществляют регенерацию зернистых фильтров?
81
Практическая работа № 15
РАСЧЕТ НАПОРНОГО ГИДРОЦИКЛОНА
Напорный гидроциклон представляет собой аппарат, состоящий из цилиндрической и конической частей (рис.12).
Рис. 12. Напорный гидроциклон
Сточная вода под давлением поступает по тангенциально расположенному вводу в верхнюю часть цилиндра и приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил твердые частицы перемещаются к стенкам аппарата и концентрируются во внешних слоях вращающегося потока. Затем они перемещаются по спиральной траектории вдоль стенок гидроциклона вниз к выходному патрубку. Очищенная вода удаляется через верхний патрубок.
Конструктивные размеры напорных гидроциклонов подбирают в зависимости от количества сточных вод, крупности задерживаемых частиц δ и их плотности.
Для выделения из сточных вод мелкодисперсных механических примесей и сгущения осадка рекомендуется применять напорные гидроциклоны, представленные в таблице 1.
Для выбора типа гидроциклона, представленного в таблице 1, можно воспользоваться рекомендациями (таблица 2).
Производительность напорного гидроциклона Qпит, м3/ч, при выбранных геометрических размерах определяется по формуле:
Qпит 9,58 103dпитdсл |
|
|
|
g P , |
(1) |
где dпит, dсл – диаметры патрубков для подачи сточной и слива очищенной воды, мм;
82
P – потери давления в гидроциклоне, P = 0,1- 0,2 МПа. g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.
Число гидроциклонов принимается в соответствии с n = Q/Qпит , где Q – расход сточной воды.
Скорость осаждения (гидравлическую крупность) частиц wo, мм/с, находят по упрощенной формуле:
w0 15,33 |
kD3 |
, |
(2) |
|
aQ |
||||
|
|
|
где D – диаметр цилиндрической части гидроциклона, м;
Q – производительность гидроциклона, м3/с;
k – коэффициент, учитывающий влияние концентрации примесей и турбулентность потока; для агрегативно-устойчивых суспензий с небольшой концентрацией k = 0,04;
а– коэффициент, учитывающий затухание тангенциальной скорости, а
=0,45.
Расход шлама Qшл , м3/ч, определяют по формуле:
|
5 |
D1,45dпит0,239dшл2,859Нц0,087 |
|
|||||
Qшл 93,17 10 |
|
|
|
|
|
|
, |
(3) |
|
d |
2,318 |
|
0,457 |
0,315 |
|||
|
|
сл |
|
Рпит |
|
где dпит – диаметр патрубка для подачи сточной воды, мм; dшл – диаметр патрубка для удаления шлама, мм;
dсл – диаметр патрубка для слива очищенной воды, мм; D – диаметр цилиндрической части гидроциклона, мм; Нц – высота цилиндрической части гидроциклона, м;
α – угол конусности конической части гидроциклона, град; Рпит – давление на входе в гидроциклон, МПа.
Таблица 1
Технические |
|
Размеры основных узлов и деталей |
|
|||
|
|
Тип гидроциклона |
|
|||
параметры |
ГН-25 |
ГН-40 |
|
ГН-60 |
ГН-80 |
ГН-100 |
Диаметр: |
|
|
|
|
|
|
цилиндрическ |
|
|
|
|
|
|
ой |
|
|
|
|
|
|
части D, мм; |
25 |
40 |
|
60 |
80 |
100 |
питающего |
|
|
|
|
|
|
патрубка dпит, |
4, 6, 8 |
6, 8, 12 |
|
8, 12, 16 |
10, 12, 16, |
12, 16, |
мм; |
|
|
|
|
20 |
20, 25 |
|
|
|
83 |
|
|
|
|
сливного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
патрубка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dсл, мм; |
5, 8, 12 |
|
8, 12, 16 |
|
12, 16, 20 |
|
16, 20, 32 |
20, 32, 40 |
|||||||
|
шламового |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
патрубка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dшл, мм |
3, 4, 5 |
|
4, 5, 6 |
|
|
5, 6, 8 |
|
6, 8, 10, 12 |
8, 10, 12, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
Угол |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
конусности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
конической |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
части α, град |
5, 10, 15 |
|
5, 10, 15 |
|
|
5, 10, 15, |
|
5, 10, 15, 20 |
10, 15, 20 |
||||||
|
Высота |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
цилиндрическ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ой части Нц, |
25, 50, |
|
40, 60, 80, |
|
60, 120, |
|
80, 160, 240, |
100,200, |
|||||||
|
мм |
75, 100 |
|
120, 160 |
|
|
180, 240 |
|
320 |
300, 400 |
||||||
|
Объемная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
производитель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность Qпит, |
0,3 - 1,1 |
|
0,6 - 2,2 |
|
|
1,1 - 3,7 |
|
1,8 - 6,4 |
2,7 - 10,1 |
||||||
|
м3/ч, при Р = |
|
|
|
|
|||||||||||
|
0,1МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Граничная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
крупность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разделения δгр, |
2,3 - 64 |
|
2,3 - 84,9 |
|
3,4 - 92,9 |
|
4,3 - 103,0 |
6,1 - 150 |
|||||||
|
мкм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гидроциклона |
|
25 |
|
40 |
|
|
60 |
|
|
80 |
|
|
100 |
125 |
|
|
D, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крупность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
частиц δ, мкм |
|
8 - 25 |
|
10 - 30 |
|
15 - 35 |
|
18 - 40 |
|
20 - 50 |
25 - 60 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗАДАНИЕ
Рассчитать напорный гидроциклон для очистки сточных вод от твердых частиц в соответствии с заданным вариантом.
84
Таблица 3 Исходные данные
Номер |
Расход сточной |
Давление на входе в |
Крупность частиц |
варианта |
воды |
гидроциклон Рпит, |
δ, мкм |
|
Q, м3/ч |
МПа |
|
1 |
2,0 |
0,15 |
8 - 25 |
2 |
2,2 |
0,15 |
8 - 25 |
3 |
2,4 |
0,15 |
8 - 25 |
4 |
2,6 |
0,15 |
8 - 25 |
5 |
2,8 |
0,15 |
8 - 25 |
6 |
3,0 |
0,20 |
10 - 30 |
7 |
3,2 |
0,20 |
10 - 30 |
8 |
3,4 |
0,20 |
10 - 30 |
9 |
3,6 |
0,20 |
10 - 30 |
10 |
3,8 |
0,20 |
10 - 30 |
11 |
4,0 |
0,25 |
15 - 35 |
12 |
4,2 |
0,25 |
15 - 35 |
13 |
4,4 |
0,25 |
15 - 35 |
14 |
4,6 |
0,25 |
15 - 35 |
15 |
4,8 |
0,25 |
15 - 35 |
16 |
5,0 |
0,30 |
18 - 40 |
17 |
5,2 |
0,30 |
18 - 40 |
18 |
5,4 |
0,30 |
18 - 40 |
19 |
5,6 |
0,30 |
18 - 40 |
20 |
5,8 |
0,30 |
18 - 40 |
21 |
6,0 |
0,35 |
20 - 50 |
22 |
6,2 |
0,35 |
20 - 50 |
23 |
6,4 |
0,35 |
20 - 50 |
24 |
6,6 |
0,35 |
20 - 50 |
25 |
6,8 |
0,35 |
20 - 50 |
26 |
7,0 |
0,40 |
25 - 60 |
27 |
7,2 |
0,40 |
25 - 60 |
28 |
7,4 |
0,40 |
25 - 60 |
29 |
7,6 |
0,40 |
25 - 60 |
30 |
7,8 |
0,40 |
25 - 60 |
Для всех |
вариантов: |
|
|
1) плотность частиц ρч = 2650 кг/м3; |
|
||
2) плотность жидкости (воды) |
ρ = 998 кг/м3 ; |
|
3) динамическая вязкость жидкости (воды) μж = 1,005 10-3 Па с.
Отчет по практической работе должен содержать:
1)титульный лист (приложение А);
2)задание с исходными данными;
3)схему напорного гидроциклона;
4)расчет гидроциклона;
85
5) выводы.
Контрольные вопросы
1.Для чего предназначены напорные гидроциклоны?
2.Принцип работы напорного гидроциклона.
3.От чего зависят конструктивные размеры напорных гидроциклонов?
4.Назовите основные типоразмеры гидроциклонов.
86
Список использованных источников
1.Роддатис, К.Ф. Производственные и отопительные котельные / К.Ф. Роддатис, Е.Ф. Бузников - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 248 с.
2.Роддатис, К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности / К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий - М.: Энергоатомиздат, 1989. -т488 с.
3.Сахаев, В.Г. Справочник по охране окружающей среды. / В.Г.Сахаев, Б.В.Щербицкий – К., Будивельник, 1986. – 152 с.
4.СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» - Реж. доступа http://docs.cntd.ru/document/902065388
5.Промышленная экология: учебное пособие / под ред. В.В. Денисова. –
М.: ИКЦ «МарТ», 2007. – 720 с.
6.Голицын, А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды : Учебник / А.Н. голицын. – М. : Издательство Оникс, 2007.
–336 с.
7.Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков – Л.:
Химия, 1987. – 576 с.
8.Родионов, А. И. Оборудование, сооружения, основы проектиро-вания химико-технологических процессов защиты биосферы от промы-шленных выбросов / А. И. Родионов [и др.]. / Учеб. пособие для вузов. – М.: Химия, 1985. – 352 с.
9.Родионов, А. И. Техника защиты окружающей среды: учеб. для вузов / А. И. Родионов, В. Н. Клушин, Н. С. Торочешников. – М.: Химия, 1989. – 512 с.
10.Белов, С.В. Охрана окружающей среды: учеб. для техн. спец. вузов / С. В. Белов, [и др.]; под ред. С. В. Белова. – М.: Высш. шк., 1991. – 319 с.
11.Борисов, Г.С. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Г. С. Борисов [и др.]; под ред. Ю. И. Дытнерского. – М.: Химия, 1991. – 496 с.
12.Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин – М.: Химия, 1971. – 784 с.
13.Проектирование сооружений для очистки сточных вод: справочное пособие к СНиП. – М.: Стройиздат, 1990. – 192 с.
14.СНиП 2.04.03-85. Канализация, наружные сети и сооружения / Госстрой
СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 72с.
15.Ильин А. В. Практические работы по промышленной экологии: учеб. пособие / Сост. А. В. Ильин, А. Б. Голованчиков, Н. О. Сиволобова / Волгоград. гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2007. – 80 с.
87
Учебное издание
Леонид Александрович Черновский
Промышленная экология
Практикум
Редактор Е.А. Удальцов
Подписано в печать 23.06.2016,
формат бумаги 60x84/16, отпечатано на ризографе, шрифт 10, п. л. 5,5, заказ № 104, тираж 30 экз.
Редакционно-издательский отдел СибГУТИ 630102, г. Новосибирск, ул. Кирова, 86, офис 105 тел. (383) 269-83-56
88