|
|
Шпоры(процессы и аппараты) -3. 57. Назначение процесса фильтрации. Методы создания движущей силы, виды, характеристика осадков и фильтрующих перегородок
77. Устройство, принцип действия и особенности конструкции пылеосадительной камеры. Очистку газов от пыли под действием сил тяжести производят в пылеосадительных камерах (рис.). Запыленный газ поступает в камеру 1, внутри которой установлены горизонтальные перегородки (полки) 2. Частицы пыли оседают из газа при его движении между полками, расстояние между которыми обычно составляет 0,1—0,4 м. При такой небольшой высоте каналов между полками уменьшается путь осаждающихся частиц пыли. Вместе с тем наличие полок позволяет уве личить эффективную поверхность осаждения частиц. Уменьшение пути частиц и увеличение поверхности осаждения способствуют уменьшению времени осаждения и, следовательно, повышению степени очистки газа и производительности камеры. Однако скорость потока газа в камере огра ничена тем, что частицы пыли должны успеть осесть до того, как они будут вынесены потоком газа из камеры.
Газ, пройдя полки, огибает вертикальную отражательную перего родку 3(при этом из него осаждается под действием сил инерции дополни тельно некоторое количество пыли) и удаляется из камеры. Одновременно отражательная перегородка способствует более равномерному распределе нию газа между горизонтальными полками камеры, так как в этом случае гидравлическое сопротивление каналов между ними одинаково. Пыль, осевшая на полках, периодически удаляется с них вручную специальными скребками через дверцы 4в боковой стенке или смывается водой. Для не прерывной очистки газа от пыли камеру делят на два самостоятельных отде ления или устанавливают две параллельно работающие камеры. В одном отделении (или в одной камере) производится очистка газа, в это же время другое отделение (камера) очищается от осевшей в нем пыли.
Рис. У-38. Пылеосадительная камера:
1-камера;
2-горизонтальные перегородки (полки)
3-отражательная перегородка;
4- дверцы.
78. Устройство, принцип действия и особенности конструкции батарейного циклона.
Часто для очистки больших количеств запыленных газов вместо циклона большого диаметра применяют не сколько циклонных элементов значительно меньшего диаметра (их монтируют в одном корпусе). Такие циклоны называются бата рейными циклонами, или муль тициклонами.
На рис. показан батарейный циклон, состоящий из параллельно рабо тающих циклонных элементов, смонтированных в общем корпусе 1. Запы ленный газ через входной патрубок 2попадает в газораспределительную камеру 3, ограниченную трубными решетками 4, в которых герметично закреплены циклонные элементы 5. Газ равномерно распределяется по отдельным элементам, действие которых основано на том же принципе, что и работа обычных циклонов. Очищенный газ выходит из элементов в общую камеру и удаляется через патрубок 6. Пыль собирается в кони ческом днище (бункере) 7. Рис. Батарейный цик лон:
1- корпус циклона; 2- вход ной патрубок;
3- газораспре делительная камера;
4- труб ные решетки;
5-циклонные элементы;
6- выходной патру бок для очищенного газа;
7-коническое днище (бункер).
|
79. Устройство, принцип действия и особенности конструкции рукавного фильтра. К числу наиболее широко применяемых фильтров с гибкими пористыми перегородками отно сятся рукавные фильтры. В фильтре (рис.) запыленный газ нагнетается вентилятором через входной газоход 2в камеру 3, затем проходит через рукава 4, нижние концы которых закреплены хомутами на патрубках распределительной решетки 5. Пыль осаждается в порах ткани, а очищенный газ проходит через дроссельный клапан 6и выхлопную трубу 7 и удаляется из аппарата.
При помощи распределительного механизма, установленного на крышке камеры, отдельные секции фильтра через определенные промежутки вре мени отключаются для очистки ткани от накопившейся пыли. На рис. справа показан момент, когда работают три секции фильтра (I, III и IV), а секция II очищается от пыли. При переключении секции на очистку закрывают клапан 6и открывают клапан 8, через который вентилятором 9по коллектору нагнетается воздух или очищенный газ для продувки рукавов. Этот воздух (или газ) движется в направлении, обратном движению запыленного газа, и уходит в газоход 2, поэтому вентилятор 9должен создавать больший напор, чем вентилятор 1. Одновременно с продувкой производят механическое встряхивание рука вов, для чего специальным механизмом 10приподнимают к опускают раму 11, к которой подвешены верхние концы рукавов. Пыль падает в ка меру 3и выгружается шнеком 12через шлюзовый затвор 13. После окончания очистки секция переключается в рабочее положение, а следующая секция — на очистку. В современных конструкциях рукав ных фильтров последовательность и продолжительность отдельных опера ций работы фильтра регулируются с помощью автоматических устройств.
Рис. Рукавный фильтр с механическим встряхива нием и обратной продувкой ткани:
I-IV- секции фильтра; 1-9- вентиляторы; 2 -входной газоход;
3-камера; 4-рукав; 5-распределительная решетка; 6-8-дроссельные клапаны; 7-выхлопная труба; 10- встряхивающий механизм;
11-рама; 12-шнек; 13-шлюзовый затвор.
|
80. Устройство, принцип действия и особенности конструкций пропеллерных мешалок.
Рабочей частью пропеллерной мешалки яв ляется пропеллер — устройство с несколькими фасонными лопастями, изогнутыми по профилю гребного винта. Наибольшее распро странение получили трехлопастные пропеллеры. На валу мешалки, ко торый может быть расположен вертикально, горизонтально или наклонно, в зависимости от высоты слоя жидкости устанавливают один или не сколько пропеллеров. Вследствие более обтекаемой формы пропеллерные мешалки при одинаковом числе Реннольдса потребляют меньшую мощность, чем ме шалки прочих типов.Переход в автомодельную область для них наблюдается при относительно низких значениях кри терия Рейнольдса (Rем ≈ 104). К достоинствам пропеллерных мешалок следует отнести также относительно высокую скорость вращения и возможность непосредственного присоедине ния мешалки к электродвигателю, что приводит к уменьшению механических потерь. Пропеллерные мешалки создают преимущественно осевые потоки перемешиваемой среды и, как следствие этого,— большой насосный, эффект, что позволяет существенно сократить продолжительность пере мешивания. Вместе с тем пропеллерные мешалки отличаются сложностью конструкции и сравнительно высокой стоимостью изготовления. Их эффективность сильно зависит от формы аппарата и расположения в нем мешалки. Пропеллерные мешалки следует применять в цилиндриче ских аппаратах с выпуклыми днищами. При установке их в прямоуголь ных баках или аппаратах с плоскими или вогнутыми днищами интенсив ность перемешивания падает вследствие образования застойных зон. Для улучшения перемешивания больших объемов жидкостей и органи зации направленного течения жидкости (при большом отношении высоты к диаметру аппарата) в сосудах устанавливают направляющий аппарат, или диффузор (рис, VI-9). Диффузор представляет собой короткий цилиндрический или конический стакан, внутри которого помещают мешалку. При больших скоростях вращения мешалки в отсут ствие диффузора в аппарате устанавливают отражательные перегородки.
Пропеллерные мешалки применяют для перемешивания жидкостей вязкостью не более 2∙103 мн∙сек/м², для растворения, образования взве сей, быстрого перемешивания, проведения химических реакций в жид кой среде, образования маловязких эмульсий и гомогенизации больших объемов жидкости.
Рис. V1-9. Пропеллерная мешалка с диффузором:
1- корпус аппарата;
2-вал;
3-пропеллер;
4-диффузор.
|
81. Устройство, принцип действия и особенности конструкций турбинных мешалок.
Эти мешалки имеют форму колес водяных турбин с плоскими, наклонными или криволинейными лопатками, укреплен ными, как правило, на вертикальном валу (рис.). В аппаратах с турбинными мешалками создаются преимущественно радиальные потоки жидкости. При работе турбинных мешалок с большим числом оборотов наряду с радиальным потоком возможно возникновение тангенциального (кругового) течения содержимого аппарата и образование воронки. В этом случае в аппарате устанавливают отражательные перегородки. Закрытые турбинные мешалки (рис.г)в отличие от открытых (рис. а, б, в) создают более четко вы раженный радиальный поток. Закрытые мешалки имеют два диска с отверстиями в центре для прохода жидкости; диски сверху и снизу привариваются к плоским лопастям. Жидкость поступает в мешалку парал лельно оси вала, выбрасывает ся мешалкой в радиальном на правлении и достигает наибо лее удаленных точек аппарата. Турбинные мешалки обеспечи вают интенсивное перемеши вание во всем объеме аппа рата. При больших значениях отношения высоты к диаметру аппарата применяют многорядные турбинные мешалки. Мощность. потребляемая турбинными мешалками, рабо тающими в аппаратах с отража тельными перегородками, при турбулентном режиме переме шивания практически не зави сит от вязкости среды. Поэтому мешалки этого типа могут при меняться для смесей, вязкость которых во время перемеши вания изменяется. Турбинные мешалки широко применяют для образования взвесей (размер частиц для закрытых мешалок может достигать 25 мм), растворения, при проведении химической реакции, абсорбции газов и интенсификации теплообмена.
В зависимости от области применения турбинные мешалки обычно имеют диаметр d = (0,15—0,65)D при отношении высоты уровня жидкости к диаметру аппарата не более двух. При больших значениях этого отно шения используют многорядные мешалки.
Рис. Турбинные мешалки:
а-открытая с прямыми лопатками;
б- открытая с криволинейными лопатками;
в -открытая о ци клонными лопатками;
г -закрытая с направляющим аппаратом;
1-турбинная мешалка;
2-направ ляющий аппарат.
Число оборотов мешалки колеблется в пределах 2—5 в секунду, а окружная скорость составляет 3—8 м/сек.
|
82. Устройство, принцип действия и особенности конструкций центробежных насосов.
В центробежных насосах всасыва ние и нагнетание, жидкости происходит равномерно и непрерывно под дей ствием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса с лопатками, заключенного в спиралеобразном корпусе. В одноступенчатом центробежном насосе (рис.) жид кость из всасывающего трубопровода 1 поступает вдоль оси рабочего колеса 2в корпус 3насоса, и, попадая на лопатки 4,приобретает вращатель ное движение. Центробежная сила отбрасывает жидкость в канал пере менного сечения между корпусом и ра бочим колесом, в котором скорость жидкости уменьшается до значения, равного скорости в нагнетательном тру бопроводе 5. При этом, как следует из уравнения Бернулли, происходит пре образование кинетической энергии по тока жидкости в статический напор, что обеспечивает повышение давления жидкости. На входе в колесо создается пониженное давление, и жидкость из приемной емкости непрерывно поступает в насос. Рис. Схема центробежного на соса:
1- всасывающий трубопровод;
2-рабо чее колесо;
3- корпус; 4-лопатки:
5-нагнетательный трубопровод.
Давление, развиваемое центробеж ным насосом, зависит от скорости вра щения рабочего колеса. Вследствие зна чительных зазоров между колесом и корпусом насоса разрежение, возни кающее при вращении колеса, недо статочно для подъема жидкости по всасывающему трубопроводу, если он и корпус насоса не залиты жидкостью. Поэтому перед пуском центробежный насос заливают перекачиваемой жидкостью. Чтобы жидкость не вылива лась из насоса и всасывающего трубопровода при заливке насоса или при кратковременных остановках его, на конце всасывающей трубы, погру женном в жидкость, устанавливают обратный клапан, снабженный сеткой (на рисунке не показан).
|
|
|
|
Скачать 74.36 Kb.