Проверяемые задания Практическое задание 1

• Название: Проверяемые задания Практическое задание 1
• Дата: 03.05.2023
• Размер: 37.18 Kb.
• Имя файла: Zadanie_1 (5).docx
• Тип: Документы; #1107065

Проверяемые задания

Практическое задание 1

Модуль 1. Гидромеханические процессы и аппараты для их проведения.

Тема 1.2. Процессы разделения и образования неоднородных систем

Используя исходные данные из табл. 1 (номер варианта выбирается по первой букве фамилии студента), решите четыре задачи своего варианта.

Таблица 1

Первая буква фамилии студента	№ варианта		Первая буква фамилии студента	№ варианта
А	1		Н	13
Б	2		O	14
В	3		П	15
Г	4		Р	16
Д	5		С	17
Е, Ё	6		Т	18
Ж	7		У, Ф	19
З	8		Х	20
И, Й	9		Ц, Ч	21
К	10		Ш, Щ	22
Л	11		Э, Ю	23
М	12		Я	24

Рекомендации по выполнению задания

1. Запись должна содержать условие задачи, решение, ответ.

2. Необходимо как можно подробнее записывать решение, приводить формулы, которыми пользуетесь во время расчётов.
Вариант 1

1. Найти соотношение диаметров частиц свинцового блеска (ρ = 7800 кг/м³) и кварца (ρ = 2600 кг/м³), осаждающихся с одинаковой скоростью: а) в воздухе; б) в воде, считая, что осаждение происходит при Re < 0,2.

2. Как изменится производительность фильтра, если:

1) вдвое увеличить фильтрующую поверхность;

2) вдвое увеличить давление (при однородном несжимаемом осадке);

3) вдвое увеличить концентрацию твёрдого вещества в фильтруемой суспензии;

4) вдвое уменьшить (повышая температуру) вязкость фильтрата;

5) вдвое увеличить время полного оборота фильтра (т. е. увеличить толщину слоя осадка)?

3. Определить удельное давление на стенки барабана центрифуги, если толщина слоя жидкости 10 см, внутренний диаметр барабана 1 м, частота вращения 500 об/мин. Плотность жидкости 1100 кг/м³.

4. Каков должен быть диаметр пропеллерной мешалки для интенсивного перемешивания технического глицерина (ρ = 1200 кг/м³, μ = 1,6 Па·с) в баке диаметром 1750 мм при n = 500 об/мин и при расходе мощности 17 кВт?
Вариант 2

1. С какой скоростью будут осаждаться шарообразные частицы кварца (ρ = 2600 кг/м³) диаметром 10 мкм: а) в воде при 15 °С; б) в воздухе при 15 и 500 °С?

2. Промывка осадка промывной жидкостью, имеющей динамический коэффициент вязкости 0,0015 Па·с, ведётся со скоростью 1 м³/ч. Найти время промывки осадка 2,5 м³ промывной жидкости с динамическим коэффициентом вязкости 0,001 Пa·c.

3. Найти частоту вращения центрифуги, если известно, что высота барабана Н = 0,5 м. Давление у стенок барабана должно быть 5 атм. Загружено 400 кг суспензии.

4. Лопастная мешалка размером d₁ = D/3 заменена на меньшую размером d₂ = D/4. Размешивание в обоих случаях производится в условиях ламинарного режима. Как изменится частота вращения мешалки при той же мощности электродвигателя?
Вариант 3

1. Какой должна быть скорость воздуха в вертикальной трубе пневматической сушилки, чтобы обеспечить перемещение кристаллов плотностью 2000 кг/м³ с наибольшим диаметром 3 мм? Температура воздуха 60 °С. Скорость воздуха должна быть на 25 % больше скорости витания частиц.

2. Фильтр-пресс имеет 26 рам размером 62×62 см. Толщина рам 25 мм. Время фильтрования до заполнения рам 2 ч. Промывка ведётся водой в количестве 10 % от объёма фильтрата. Давление во время фильтрования и промывки одинаково и постоянно. Сколько времени требуется на промывку? Осадок однородный несжимаемый, объём его составляет 5 % от объема фильтрата. Расчёт вести по уравнению V² + 2VC = Kτ, полагая С = 0.

3. Во сколько раз быстрее произойдёт осаждение одних и тех же частиц в центрифуге, чем в отстойнике, если барабан центрифуги имеет D = 1 м и n = 600 об/мин? Режим осаждения в обоих случаях ламинарный.

4. Для получения разбавленного раствора минеральная соль интенсивно размешивается с водой при 64 °С посредством лопастной мешалки. Какова частота вращения мешалки, если диаметр ее 0,5 м, а мощность, потребляемая электродвигателем, – 0,8 кВт? Физические характеристики разбавленного раствора принять такие же, как и для воды.
Вариант 4

1. Рассчитать скорость восходящего потока воздуха в воздушном сепараторе, необходимую для отделения мелких (d < 1 мм) частиц апатита от более крупных. Температура воздуха 20 °С. Плотность апатита 3230 кг/м³.

2. Время фильтрования 20 м³ раствора на рамном фильтр-прессе – 2,5 ч. Найти ориентировочное время промывки осадка 2 м³ воды, полагая приближённо, что скорость промывки в 4 раза меньше скорости фильтрования в конечный момент. Сопротивлением ткани пренебречь. Динамические коэффициенты вязкости фильтрата и промывочной воды одинаковы.

3. Определить необходимое число центрифуг периодического действия с размерами барабана D = 1200 мм, Н = 500 мм для фильтрования 50 т суспензии в сутки. Суспензия содержит 40 % (масс.) твердой фазы. Относительная плотность жидкой фазы 1,1, твёрдой – 1,8. Продолжительность одной операции 25 мин. Число рабочих часов в сутках принять равным 20. Коэффициент заполнения барабана 0,5.

4. Бак диаметром 900 мм и высотой 1100 мм, снабжённый мешалкой, заполнен на 3/4 цилиндровым маслом (ρ = 930 кг/м³, μ =18 Па·с). Какой мощности надо установить электродвигатель для трёхлопастной пропеллерной мешалки с частотой вращения 180 об/мин?
Вариант 5

1. Рассчитать плотность водной суспензии, содержащей 10 % (масс.) твёрдой фазы. Относительная плотность твёрдой фазы равна 3.

2. Определить константу скорости промывки К при следующих условиях: интенсивность промывки 10 дм³/(м²·мин), толщина лепёшки 25 мм, начальная концентрация соли в фильтрате промывной воды 40 г/дм³, конечная – 0,5 г/дм³, время промывки 1 ч 40 мин.

3. Отстойная горизонтальная автоматическая центрифуга АОГ-1800 должна работать на водной суспензии мела. Определить производительность центрифуги по питанию, если температура суспензии 40 °С. Размер наименьших частиц мела 2 мкм. Техническая характеристика центрифуги: диаметр барабана 1800 мм, длина барабана 700 мм, диаметр борта 1300 мм, частота вращения n = 735 об/мин; КПД принять равным 0,45.

4. Определить объёмную концентрацию гранулированных частиц угля, имеющих диаметр 1,3 мм, при скорости воздуха в аппарате 0,4 м/с. Плотность угля (кажущаяся) 660 кг/м³, температура 180 °С.
Вариант 6

1. Определить скорость осаждения в воде при 25 °С продолговатых частиц угля (ρ = 1400 кг/м³) и пластинчатых частиц сланца (ρ = 2200 кг/м³), имеющих эквивалентный диаметр 2 мм.

2. В результате фильтрования водной суспензии с содержанием 20 % (масс.) твёрдой фазы собрано 15 м³ фильтрата. Влажность осадка 30 %. Сколько получено осадка, считая на сухое вещество?

3. Определить производительность шнековой осадительной центрифуги НОГШ-600, работающей на водной суспензии гипса, при температуре 50 °С. Наименьшие частицы гипса в суспензии имеют диаметр 2 мкм. Техническая характеристика центрифуги: диаметр сливного цилиндра 480 мм, длина зоны осаждения 350 мм, частота вращения барабана n = 1400 об/мин.

4. Определить порозность и высоту взвешенного слоя частиц гранулированного алюмосиликагеля, если скорость воздуха превышает критическую в 1,7 раза, температура воздуха 100 °С, плотность алюмосиликагеля (кажущаяся) ρ = 968 кг/м³, диаметр частиц 1,2 мм, высота неподвижного слоя 400 мм.
Вариант 7

1. Определить диаметр отстойника для непрерывного уплотнения водной суспензии мела, имеющей температуру 35 °С. Производительность отстойника 80 т/ч начальной суспензии, содержащей 8 % (масс.) мела. Диаметр наименьших частиц, подлежащих осаждению, 35 мкм. Влажность шлама 70 %. Плотность мела 2710 кг/м³.

2. Найти теоретическое время промывки осадка на фильтре при следующих условиях: интенсивность промывки 6 дм³/(м²·мин), толщина лепёшки 30 мм, начальная концентрация отмываемой соли в фильтрате промывной воды 120 г/дм³, конечная – 2 г/дм³. Константа скорости промывки К, по опытным данным, равняется 350 см³/дм³.

3. Как изменится производительность фильтрующей центрифуги, если увеличить частоту ее вращения вдвое? Осадок однородный несжимаемый. Сопротивлением фильтрующей ткани пренебречь.

4. Определить наибольший диаметр гранулированных частиц угля, начинающих переходить во взвешенное состояние в воздухе при скорости его в аппарате 0,2 м/с. Температура 180 °С.
Вариант 8

1. Определить диаметр частиц свинцового блеска угловатой формы, осаждающихся со скоростью 0,25 м/с в воде при температуре 15 °С. Плотность свинцового блеска 7500 кг/м³.

2. Какое количество влажного осадка будет собрано на фильтре в результате фильтрования 10 м³ суспензии относительного удельного веса 1,12, содержащей 20 % (масс.) твёрдой фазы? Влажность осадка 25 %.

3. Осаждение частиц какого диаметра обеспечит центрифуга НОГШ-230, если на разделение подавать 3 м³/ч водной суспензии каолина при 35 °С? Техническая характеристика центрифуги: диаметр сливного цилиндра 180 мм, длина его 164 мм, частота вращения барабана 1600 об/мин.

4. Определить скорость воздуха, необходимую для начала образования взвешенного слоя частиц гранулированного алюмосиликагеля при следующих условиях: температура воздуха 100 °С, плотность алюмосиликагеля (кажущаяся) ρ = 968 кг/м³, диаметр частиц 1,2 мм. Каково будет гидравлическое сопротивление, если высота неподвижного слоя 400 мм?
Вариант 9

1. Найти соотношение диаметров частиц свинцового блеска (ρ = 7800 кг/м3) и кварца (ρ = 2600 кг/м³), осаждающихся с одинаковой скоростью: а) в воздухе; б) в воде, считая, что осаждение происходит при Re < 0,2.

2. Какое количество влажного осадка будет собрано на фильтре в результате фильтрования 10 м³ суспензии относительного удельного веса 1,12, содержащей 20 % (масс.) твердой фазы? Влажность осадка 25 %.

3. Как изменится производительность фильтрующей центрифуги, если увеличить частоту её вращения вдвое? Осадок однородный несжимаемый. Сопротивлением фильтрующей ткани пренебречь.

4. Определить порозность и высоту взвешенного слоя частиц гранулированного алюмосиликагеля, если скорость воздуха превышает критическую в 1,7 раза, температура воздуха 100 °С, плотность алюмосиликагеля (кажущаяся) ρ = 968 кг/м³, диаметр частиц 1,2 мм, высота неподвижного слоя 400 мм.
Вариант 10

1. С какой скоростью будут осаждаться шарообразные частицы кварца (ρ = 2600 кг/м³) диаметром 10 мкм: а) в воде при 15 °С; б) в воздухе при 15 и 500 °С?

2. Как изменится производительность фильтра, если:

1) вдвое увеличить фильтрующую поверхность;

2) вдвое увеличить давление (при однородном несжимаемом осадке);

3) вдвое увеличить концентрацию твёрдого вещества в фильтруемой суспензии;

4) вдвое уменьшить (повышая температуру) вязкость фильтрата;

5) вдвое увеличить время полного оборота фильтра (т. е. увеличить толщину слоя осадка)?

3. Осаждение частиц какого диаметра обеспечит центрифуга НОГШ-230, если на разделение подавать 3 м³/ч водной суспензии каолина при 35 °С? Техническая характеристика центрифуги: диаметр сливного цилиндра 180 мм, длина его 164 мм, частота вращения барабана 1600 об/мин.

4. Определить наибольший диаметр гранулированных частиц угля, начинающих переходить во взвешенное состояние в воздухе при скорости его в аппарате 0,2 м/с. Температура 180 °С.
Вариант 11

1. Какой должна быть скорость воздуха в вертикальной трубе пневматической сушилки, чтобы обеспечить перемещение кристаллов плотностью 2000 кг/м³ с наибольшим диаметром 3 мм? Температура воздуха 60 °С. Скорость воздуха должна быть на 25 % больше скорости витания частиц.

2. Промывка осадка промывной жидкостью, имеющей динамический коэффициент вязкости 0,0015 Па·с, ведётся со скоростью 1 м³/ч. Найти время промывки осадка 2,5 м³ промывной жидкости с динамическим коэффициентом вязкости 0,001 Пa·c.

3. Определить удельное давление на стенки барабана центрифуги, если толщина слоя жидкости 10 см, внутренний диаметр барабана 1 м, частота вращения 500 об/мин. Плотность жидкости 1100 кг/м³.

4. Определить скорость воздуха, необходимую для начала образования взвешенного слоя частиц гранулированного алюмосиликагеля при следующих условиях: температура воздуха 100 °С, плотность алюмосиликагеля (кажущаяся) ρ = 968 кг/м³, диаметр частиц 1,2 мм. Каково будет гидравлическое сопротивление, если высота неподвижного слоя 400 мм?
Вариант 12

1. Рассчитать скорость восходящего потока воздуха в воздушном сепараторе, необходимую для отделения мелких (d < 1 мм) частиц апатита от более крупных. Температура воздуха 20 °С. Плотность апатита 3230 кг/м³.

2. Фильтр-пресс имеет 26 рам размером 62×62 см. Толщина рам 25 мм. Время фильтрования до заполнения рам 2 ч. Промывка ведётся водой в количестве 10 % от объёма фильтрата. Давление во время фильтрования и промывки одинаково и постоянно. Сколько времени требуется на промывку? Осадок однородный несжимаемый, объём его составляет 5 % от объёма фильтрата. Расчёт вести по уравнению V² + 2VC = Kτ, полагая С = 0.

3. Найти частоту вращения центрифуги, если известно, что высота барабана Н = 0,5 м. Давление у стенок барабана должно быть 5 атм. Загружено 400 кг суспензии.

4. Каков должен быть диаметр пропеллерной мешалки для интенсивного перемешивания технического глицерина (ρ = 1200 кг/м3, = 1,6 Па·с) в баке диаметром 1750 мм при n = 500 об/мин и при расходе мощности 17 кВт?
Вариант 13

1. Рассчитать плотность водной суспензии, содержащей 10 % (масс.) твёрдой фазы. Относительная плотность твёрдой фазы равна 3.

2. Время фильтрования 20 м³ раствора на рамном фильтр-прессе 2,5 ч. Найти ориентировочное время промывки осадка 2 м³ воды, полагая приближённо, что скорость промывки в 4 раза меньше скорости фильтрования в конечный момент. Сопротивлением ткани пренебречь. Динамические коэффициенты вязкости фильтрата и промывочной воды одинаковы.

3. Во сколько раз быстрее произойдёт осаждение одних и тех же частиц в центрифуге, чем в отстойнике, если барабан центрифуги имеет D = 1 м и n = 600 об/мин? Режим осаждения в обоих случаях ламинарный.

4. Лопастная мешалка размером d₁ = D/3 заменена на меньшую размером d₂ = D/4. Размешивание в обоих случаях производится в условиях ламинарного режима. Как изменится частота вращения мешалки при той же мощности электродвигателя?
Вариант 14

1. Определить скорость осаждения в воде при 25 °С продолговатых частиц угля (ρ = 1400 кг/м³) и пластинчатых частиц сланца (ρ = 2200 кг/м³), имеющих эквивалентный диаметр 2 мм.

2. Определить константу скорости промывки К при следующих условиях: интенсивность промывки 10 дм³/(м²·мин), толщина лепёшки 25 мм, начальная концентрация соли в фильтрате промывной воды 40 г/дм³, конечная – 0,5 г/дм³, время промывки 1 ч 40 мин.

3. Определить необходимое число центрифуг периодического действия с размерами барабана D = 1200 мм, Н = 500 мм для фильтрования 50 т суспензии в сутки. Суспензия содержит 40 % (масс.) твёрдой фазы. Относительная плотность жидкой фазы 1,1, твёрдой – 1,8. Продолжительность одной операции 25 мин. Число рабочих часов в сутках принять равным 20. Коэффициент заполнения барабана 0,5.

4. Для получения разбавленного раствора минеральная соль интенсивно размешивается с водой при 64 °С посредством лопастной мешалки. Какова частота вращения мешалки, если диаметр её 0,5 м, а мощность, потребляемая электродвигателем, – 0,8 кВт? Физические характеристики разбавленного раствора принять такие же, как и для воды.
Вариант 15

1. Определить диаметр отстойника для непрерывного уплотнения водной суспензии мела, имеющей температуру 35 °С. Производительность отстойника 80 т/ч начальной суспензии, содержащей 8 % (масс.) мела. Диаметр наименьших частиц, подлежащих осаждению, 35 мкм. Влажность шлама 70 %. Плотность мела 2710 кг/м³.

2. В результате фильтрования водной суспензии с содержанием 20 % (масс.) твёрдой фазы собрано 15 м³ фильтрата. Влажность осадка 30 %. Сколько получено осадка, считая на сухое вещество?

3. Отстойная горизонтальная автоматическая центрифуга АОГ-1800 должна работать на водной суспензии мела. Определить производительность центрифуги по питанию, если температура суспензии 40 °С. Размер наименьших частиц мела 2 мкм. Техническая характеристика центрифуги: диаметр барабана 1800 мм, длина барабана 700 мм, диаметр борта 1300 мм, частота вращения n = 735 об/мин; КПД принять равным 0,45.

4. Бак диаметром 900 мм и высотой 1100 мм, снабжённый мешалкой, заполнен на 3/4 цилиндровым маслом (ρ = 930 кг/м³, μ = 18 Па·с). Какой мощности надо установить электродвигатель для трёхлопастной пропеллерной мешалки с частотой вращения 180 об/мин?
Вариант 16

1. Определить диаметр частиц свинцового блеска угловатой формы, осаждающихся со скоростью 0,25 м/с в воде при температуре 15 °С. Плотность свинцового блеска 7500 кг/м³.

2. Найти теоретическое время промывки осадка на фильтре при следующих условиях: интенсивность промывки 6 дм³/(м²·мин), толщина лепёшки 30 мм, начальная концентрация отмываемой соли в фильтрате промывной воды 120 г/дм³, конечная концентрация – 2,5 г/дм³. Константа скорости промывки К, по опытным данным, равняется 350 см³/дм³.

3. Определить производительность шнековой осадительной центрифуги НОГШ-600, работающей на водной суспензии гипса при температуре 50 °С. Наименьшие частицы гипса в суспензии имеют диаметр 2 мкм. Техническая характеристика центрифуги: диаметр сливного цилиндра 480 мм, длина зоны осаждения 350 мм, частота вращения барабана n = 1400 об/мин.

4. Определить объёмную концентрацию гранулированных частиц угля, имеющих диаметр 1,3 мм, при скорости воздуха в аппарате 0,4 м/с. Плотность угля (кажущаяся) 660 кг/м³, температура 180 °С.
Вариант 17

1. Найти соотношение диаметров частиц свинцового блеска (ρ = 7800 кг/м³) и кварца (ρ = 2600 кг/м³), осаждающихся с одинаковой скоростью: а) в воздухе; б) в воде, считая, что осаждение происходит при Re < 0,2.

2. Найти теоретическое время промывки осадка на фильтре при следующих условиях: интенсивность промывки 6 дм³/(м²·мин), толщина лепёшки 30 мм, начальная концентрация отмываемой соли в фильтрате промывной воды 120 г/дм³, конечная – 2 г/дм³. Константа скорости промывки К, по опытным данным, равняется 350 см³/дм³.

3. Отстойная горизонтальная автоматическая центрифуга АОГ-1800 должна работать на водной суспензии мела. Определить производительность центрифуги по питанию, если температура суспензии 40 °С. Размер наименьших частиц мела 2 мкм. Техническая характеристика центрифуги: диаметр барабана 1800 мм, длина барабана 700 мм, диаметр борта 1300 мм, частота вращения n = 735 об/мин; КПД принять равным 0,45.

4. Для получения разбавленного раствора минеральная соль интенсивно размешивается с водой при 64 °С посредством лопастной мешалки. Какова частота вращения мешалки, если диаметр ее 0,5 м, а мощность, потребляемая электродвигателем, – 0,8 кВт? Физические характеристики разбавленного раствора принять такие же, как и для воды.
Вариант 18

1. С какой скоростью будут осаждаться шарообразные частицы кварца (ρ = 2600 кг/м³) диаметром 10 мкм: а) в воде при 15 °С; б) в воздухе при 15 и 500 °С?

2. Какое количество влажного осадка будет собрано на фильтре в результате фильтрования 10 м³ суспензии относительного удельного веса 1,12, содержащей 20 % (масс.) твёрдой фазы? Влажность осадка 25 %.

3. Определить производительность шнековой осадительной центрифуги НОГШ-600, работающей на водной суспензии гипса при температуре 50 °С. Наименьшие частицы гипса в суспензии имеют диаметр 2 мкм. Техническая характеристика центрифуги: диаметр сливного цилиндра 480 мм, длина зоны осаждения 350 мм, частота вращения барабана n = 1400 об/мин.

4. Бак диаметром 900 мм и высотой 1100 мм, снабжённый мешалкой, заполнен на 3/4 цилиндровым маслом (ρ = 930 кг/м3, μ = 18 Па·с). Какой мощности надо установить электродвигатель для трёхлопастной пропеллерной мешалки с частотой вращения 180 об/мин?
Вариант 19

1. Какой должна быть скорость воздуха в вертикальной трубе пневматической сушилки, чтобы обеспечить перемещение кристаллов плотностью 2000 кг/м³ с наибольшим диаметром 3 мм? Температура воздуха 60 °С. Скорость воздуха должна быть на 25 % больше скорости витания частиц.

2. Как изменится производительность фильтра, если:

1) вдвое увеличить фильтрующую поверхность;

2) вдвое увеличить давление (при однородном несжимаемом осадке);

3) вдвое увеличить концентрацию твёрдого вещества в фильтруемой суспензии;

4) вдвое уменьшить (повышая температуру) вязкость фильтрата;

5) вдвое увеличить время полного оборота фильтра (т. е. увеличить толщину слоя осадка)?

3. Как изменится производительность фильтрующей центрифуги, если увеличить частоту её вращения вдвое? Осадок однородный несжимаемый. Сопротивлением фильтрующей ткани пренебречь.

4. Определить объёмную концентрацию гранулированных частиц угля, имеющих диаметр 1,3 мм, при скорости воздуха в аппарате 0,4 м/с. Плотность угля (кажущаяся) 660 кг/м³, температура 180 °С.
Вариант 20

1. Рассчитать скорость восходящего потока воздуха в воздушном сепараторе, необходимую для отделения мелких (d < 1 мм) частиц апатита от более крупных. Температура воздуха 20 °С. Плотность апатита 3230 кг/м³.

2. Промывка осадка промывной жидкостью, имеющей динамический коэффициент вязкости 0,0015 Па·с, ведётся со скоростью 1 м³/ч. Найти время промывки осадка 2,5 м³ промывной жидкости с динамическим коэффициентом вязкости 0,001 Пa·c.

3. Осаждение частиц какого диаметра обеспечит центрифуга НОГШ-230, если на разделение подавать 3 м³/ч водной суспензии каолина при 35 °С? Техническая характеристика центрифуги: диаметр сливного цилиндра 180 мм, длина его 164 мм, частота вращения барабана 1600 об/мин.

4. Определить порозность и высоту взвешенного слоя частиц гранулированного алюмосиликагеля, если скорость воздуха превышает критическую в 1,7 раза, температура воздуха 100 °С, плотность алюмосиликагеля (кажущаяся) ρ = 968 кг/м³, диаметр частиц 1,2 мм, высота неподвижного слоя 400 мм.
Вариант 21

1. Рассчитать плотность водной суспензии, содержащей 10 % (масс.) твёрдой фазы. Относительная плотность твёрдой фазы равна 3.

2. Фильтр-пресс имеет 26 рам размером 62×62 см. Толщина рам 25 мм. Время фильтрования до заполнения рам 2 ч. Промывка ведётся водой в количестве 10 % от объёма фильтрата. Давление во время фильтрования и промывки одинаково и постоянно. Сколько времени требуется на промывку? Осадок однородный несжимаемый, объём его составляет 5 % от объёма фильтрата. Расчёт вести по уравнению V² + 2VC = Kτ , пола­гая С = 0.

3. Определить удельное давление на стенки барабана центрифуги, если толщина слоя жидкости 10 см, внутренний диаметр барабана 1 м, частота вращения 500 об/мин. Плотность жидкости 1100 кг/м³.

4. Определить наибольший диаметр гранулированных частиц угля, начинающих переходить во взвешенное состояние в воздухе при скорости его в аппарате 0,2 м/с. Температура 180 °С.
Вариант 22

1. Определить скорость осаждения в воде при 25 °С продолговатых частиц угля (ρ = 1400 кг/м³) и пластинчатых частиц сланца (ρ = 2200 кг/м³), имеющих эквивалентный диаметр 2 мм.

2. Время фильтрования 20 м³ раствора на рамном фильтр-прессе 2,5 ч. Найти ориентировочное время промывки осадка 2 м³ воды, полагая приближенно, что скорость промывки в 4 раза меньше скорости фильтрования в конечный момент. Сопротивлением ткани пренебречь. Динамические коэффициенты вязкости фильтрата и промывочной воды одинаковы.

3. Найти частоту вращения центрифуги, если известно, что высота барабана Н = 0,5 м. Давление у стенок барабана должно быть 5 атм. Загружено 400 кг суспензии.

4. Определить скорость воздуха, необходимую для начала образования взвешенного слоя частиц гранулированного алюмосиликагеля при следующих условиях: температура воздуха 100 °С, плотность алюмосиликагеля (кажущаяся) ρ = 968 кг/м³, диаметр частиц 1,2 мм. Каково будет гидравлическое сопротивление, если высота неподвижного слоя 400 мм?
Вариант 23

1. Определить диаметр отстойника для непрерывного уплотнения водной суспензии мела, имеющей температуру 35 °С. Производительность отстойника 80 т/ч начальной суспензии, содержащей 8 % (масс.) мела. Диаметр наименьших частиц, подлежащих осаждению, – 35 мкм. Влажность шлама 70 %. Плотность мела 2710 кг/м³.

2. Определить константу скорости промывки К при следующих условиях: интенсивность промывки 10 дм³/(м²·мин), толщина лепёшки 25 мм, начальная концентрация соли в фильтрате промывной воды 40 г/дм³, конечная – 0,5 г/дм³, время промывки 1 ч 40 мин.

3. Во сколько раз быстрее произойдёт осаждение одних и тех же частиц в центрифуге, чем в отстойнике, если барабан центрифуги имеет D = 1 м и n = 600 об/мин? Режим осаждения в обоих случаях ламинарный.

4. Каков должен быть диаметр пропеллерной мешалки для интенсивного перемешивания технического глицерина (ρ = 1200 кг/м³, μ = 1,6 Па·с) в баке диаметром 1750 мм при n = 500 об/мин и при расходе мощности 17 кВт?
Вариант 24

1. Определить диаметр частиц свинцового блеска угловатой формы, осаж­дающихся со скоростью 0,25 м/с в воде при температуре 15 °С. Плотность свинцового блеска 7500 кг/м³.

2. В результате фильтрования водной суспензии с содержанием 20 % (масс.) твёрдой фазы собрано 15 м³ фильтрата. Влажность осадка 30 %. Сколько получено осадка, считая на сухое вещество?

3. Определить необходимое число центрифуг периодического действия с размерами барабана D = 1200 мм, Н = 500 мм для фильтрования 50 т суспензии в сутки. Суспензия содержит 40 % (масс.) твёрдой фазы. Относительная плотность жидкой фазы 1,1, твёрдой – 1,8. Продолжительность одной операции 25 мин. Число рабочих часов в сутках принять равным 20. Коэффициент заполнения барабана 0,5.

4. Лопастная мешалка размером d₁ = D/3 заменена на меньшую размером d₂ = D/4. Размешивание в обоих случаях производится в условиях ламинарного режима. Как изменится частота вращения мешалки при той же мощности электродвигателя?