19.Центрифугирование

Ц-е – процесс разделения неоднородных систем в центробежном поле. Эффект раздел-я в центробеж-м поле достигнут в рез-те замены ускорения свобод падения g центростремит-м ускорением w²R, w-угловая скорость, R-радиус вращения частицы. В данном сл-е скорость осаждения для ламинарного режима опред-ся по формуле:

Отношение w²R/g~800²*0,1/10=6400 – это показатель фактора разделения.

Центрифуги. По режиму работы центрифуги бывают периодического действия, полунепрерыв-го и непрерыв-го действия. 1) Ц периодического действия. 1-ротор, 2-кожух, 3-крышк,

2) Ц непрерывного действия (Ц НОГШ)1-рабоче-механический барабан, 2-шнековый барабан с полным валом,3-окна, 4-питающая труба, 5-питающие окна. Сепараторы примен-ся для раздел-я только суспензий или эмульсий. Они эффек-но очищают молоко от мехн-х примесей, осветляют виноматериалы, отделяют воду от жира и тд. 1-корпус, 2-пакет тарелок, 3-поплавковая камера, 4-тарелкобежатель. Из поплавковой камеры молоко ч/з центральную трубу и каналы тарелкобежателя поступает к каналам тарелок. Легкие частицы поднимаются вверх и выводятся ч/з каналы Qм, ТВ частицы подним-ся и выводятся ч/з каналы Qб. После разделения молоко распред-ся на сливки и обрат. Жид-ть (вода и др нефтепродты )несжимаемая. При сжатии уменьш-ся V, увелич-ся давление, уменьш-ся t – T. Кажд сепаратор рассчитан по возмож-ти полному разделению фракций, но менее 9-ти из прод-та разделения (молоко, раст.масло). R-текущий радиус, l-расст-е м/д сосед-ми тарелками, h₀-расст-е м/д сосед-ми тарелками по высоте, R_min R_max-миним-е и макс-е радиусы тарелки, угол альфа – угол подъема тарелок (приним-ся в диапазоне 35-50 градусов).

С учетом неразрыв-ти движ-я потока в межтарелоч-м простр-ве сепаратора, его произв-ть опред-ся по формуле:

где z-число межтарелоч-х пространств в барабане. За время движ-я жирового шарика (частицы)с меньшей плотностью наим-го диаметра от радиуса Rmin до Rmax д/ж пройти в горизонт-м направлении. Т.о.

20.Выпарной аппарат с естественной циркуляцией. Назначение устройство и принцип действия.

Выпарные аппараты с естественной циркуляцией просты по кон­струкции и применяются для выпаривания растворов невысокой вяз­кости, не склонных к кристаллизации. Эти аппараты бывают с соосной и вынесенной греющими камерами (рис. 15.8, а, б).

Выпарной аппарат состоит из сепаратора, греющей камеры и циркуляционной трубы. Сепаратор представляет собой цилиндри­ческую емкость с эллиптической крышкой, присоединенную с помощью болтов к греющей камере. В сепараторе для отделения капелек жидкости от вторичного пара устанавливают отбойники различной конструкции. Греющая камера выполнена в виде верти­кального кожухотрубного теплообменника, в межтрубное про­странство которого поступает греющий пар, а в греющих трубках кипит раствор. Нижние части сепаратора и греющей камеры соеди­нены циркуляционной трубой.

Естественная циркуляция возникает в замкнутой системе, состо­ящей из необогреваемой цир куляционной трубы и кипятильных труб. Если жидкость в трубах нагрета до кипения, то в результате выпаривания части жидкости в этих трубах образуется парожидкостная смесь, плотность которой меньше плотности самой жидко­сти. Таким образом, масса столба жидкости в циркуляционной трубе больше, чем в кипятильных трубах, вследствие чего происходит циркуляция кипящей жидкости по пути кипятильные трубы — паро­вое пространство — циркуляционная труба — трубы и т. д. При цир­куляции повышается коэффициент теплоотдачи со стороны кипя­щей жидкости и снижается образование накипи на поверхности труб. Для естественной циркуляции требуются два условия: 1) доста­точная высота уровня жидкости в циркуляционной трубе, чтобы уравновесить столб парожидкостной смеси и создать необходимую скорость; 2) достаточная интенсивность парообразования в кипя­тильных трубах, чтобы парожидкостная смесь имела возможно малую плотность.

Представленные на рис. 15 8 аппараты выгодно отличаются от устаревших конструкций аппаратов с центральной циркуляционной трубой

Наличие обогреваемой центральной циркуляционной трубы приводило к снижению интенсивности циркуляции.

Парообразование в кипятильных тру­бах определяется физическими свой­ствами раствора (главным образом вяз­костью) и разностью температур между стенкой трубы и жидкостью. Чем ниже вязкость раствора и чем больше раз­ность температур, тем интенсивнее парообразование и больше скорость циркуляции. Для создания интенсивной циркуляции разность температур между греющим паром и раствором должна быть не ниже 10 °С.

Выпарные аппараты, показанные на рис. 15.8, имеют площадь поверхности теплопередачи от 10 до 1200 м^, длину кипятильных труб от 3 до 9 м в зависимо­сти от их диаметра. Диаметр кипятиль­ных труб составляет 25, 38 и 57 мм. Избыточное давление в гре­ющей камере 0,3...1,6 МПа, а в сепараторе вакуум примерно 93,0 кПа. Соотношение площадей сечения циркуляционной трубы и греющей камеры составляет не менее 0,3.

Выпарные аппараты с естественной циркуляцией характеризу­ются простотой конструкции и легкодоступны для ремонта и очи­стки.