Розрахунковаробота №2
Темароботи: Аналіз імпеллерної флотаційної установки
Загальні відомості
Застосування імпеллерних установок доцільнопри очищенні стічних вод з великою (до 2…3г/л) концентрацією нерозчиненихзабруднень і густиною приблизно 1000 кг/м3, які зустрічаються в потоках нафто-,жировмісних і ряду інших вод.
В імпеллерних установках утворення бульбашокповітря у водному середовищі здійснюється турбіною (імпеллером) діаметром di.Імпеллер розміщується в статорі, який представляє собою циліндр з верхньою інижньою 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 однокамерноїфлотаційної установки: 1 – подача забрудненої води; 2 – піна; 3 – подачаповітря; 4 – привід імпллера; 5 – пінозбірник; 6 – відвід очищеної води 7 –відвід піни; 8 – решітка; 9 – статор; 10 – приймальна кишеня
Повітря подається через верхню кришку. Післяперемішування цих двох фаз імпеллером водоповітряна суміш виходить через отворив стінках та верхній кришці і за допомогою направляючих решіток розподіляєтьсяпо всій площі флотаційної камери. Напір, з яким вода входить в отвори статора,дорівнює висоті стовпчика водоповітряної суміші, що знаходиться у флотаційнійкамері.
Зона обслуговування одним імпеллером неповинна перевищувати розміри квадрата із стороною 6di. Глибина води уфлотаційній камері hст, тривалість флотації τ, витрати стічної води, щонадходять 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 камеридорівнює
Нф=1,1 hстНф=1,1 2,2=2,42 (м)
2. Кількість води, що засмоктуєтьсятурбіною, становить
/> , м3/с,
де μ – коефіцієнт витрати води (0,65);
So – загальна площа отворів, крізь які воданадходить 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-повітряноїсуміші, 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 однієютурбіною, 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 турбіноюза 1 секунду становить
W=Qn·S, м3/год,
W=40·93,02=3720,8 (м3/год)
де Qn – витрата повітря на одиницю площі S, яказазвичай дорівнює 40...50 м3/м2год.
8. Необхідну кількість флотаційних камерзнаходять за формулою:
/>
/>
Отриману розрахункову кількість камерокруглюють до цілого числа.