Справочник

Это интересно

Газовые горелки

Горелка — устройство для смешения воздуха (кислорода) с газообразным, дизельным или комбинированным топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания ее с образованием устойчивого фронта горения — факела.

Автономные котельные

В последнее время очень часто для отопления различных производственных, жилых, складских и иных объектов стали использоваться автономные котельные, которые при относительно низком уровне затрат позволяют обеспечить потребителя теплом.

Энергосбережение и вентиляция

Энергетический кризис 70-х годов помог нам понять, насколько ограничены ресурсы нашей планеты. Мы начали экономить и снижать энергопотребление любыми способами.

Вентиляционная система

Для обеспечения максимальной эффективности вентиляционная система должна быть спроектирована с учетом особенностей конструкции здания, в котором она устанавливается.

Закономерности осаждения взвеси в воде

Отделение твердой фазы от жидкой методом осаждения широко распространено в технике. Характерной особенностью процесса являются небольшие затраты энергии в отличие, например, от центрифугирования. Метод осаждения целесообразно применять только для грубого осветления воды, т. е. для удаления грубодисперсных примесей (ГДП). В зависимости от агрегатного состояния механические примеси в воде образуют грубые суспензии и коллоидные растворы. Грубые суспензии содержат частицы размером более 10-5 см. Такие частицы из взвешенного состояния сравнительно быстро выпадают из слоя жидкости под действием гравитационных сил. Под действием гравитационных сил ГДП с плотностью более 1 г/см³ в спокойной воде движутся вертикально вниз. В начале осаждения вследствие инерции движение частиц равноускоренное, но под действием сопротивления жидкости оно быстро стабилизируется и становится равномерным. По данным Риттингера и Финкеля, продолжительность разгона частиц диаметром 2 мм составляет 1,67-10-8 с, а для 1 мм - 6,5-102 с. Вследствие незначительности этого интервала времени считается, что движение частиц ГДП под действием гравитационных сил происходит равномерно. На скорость осаждения частиц ГДП в воде оказывают влияние их размеры, форма, плотность, концентрация, вязкость воды.

Мелкие легкие частицы испытывают сопротивление осаждению среды, прямо пропорциональное скорости. В этом случае сопротивление осаждению обусловливается вязкостью жидкости и влияние сил инерции незначительно. Крупные тяжелые частицы испытывают сопротивление осаждению, пропорциональное квадрату скорости их осаждения, и оно зависит, в основном, от инерционных сил, в то время как вязкость влияет чрезвычайно слабо. Частицы средних размеров испытывают сопротивление осаждению, обусловливаемое как вязкостью, так и силами инерции; оно пропорционально скорости, показатель степени имеет величину, лежащую между 1 и 2. Рассмотрим теоретические основы процесса осаждения.

По мере осаждения частиц будет возрастать скорость осаждения и сила реакции. Вместе с тем наступит момент, когда движение станет равномерным. При этом сила инерции станет равной нулю.

На практике при осветлении воды методом осаждения наиболее часто встречаются режимы осаждения переходный и турбулентный.

В движущемся потоке жидкости на частицу помимо сил гравитации и сопротивления среды действуют силы, обусловленные турбулентным перемешиванием, которые при малых скоростях способствуют агломерации частиц, а при больших препятствуют их осаждению. Сооружения, в которых осуществляют осветление воды осаждением, называют отстойниками, режим движения воды в которых, по данным П. И. Пискунова, К. В. Гнедина и др., обычно турбулентный. Он характеризуется пульсацией скоростей и наличием взвешивающей составляющей vc, которая уменьшает истинную скорость осаждения примесей воды. По данным А. А. Труфанова,

vc = 4nv_ср/H^0,2,

где п - коэффициент шероховатости для отстойника, равный 0,012- 0,02; vср - средняя скорость движения воды в отстойнике; H - глубина зоны осветления воды.

Скорость выпадения взвешенных частиц, а следовательно, и продолжительность отстаивания неодинаковы для вод разных источников. При отсутствии данных лабораторных исследований скорость осаждения принимают по данным эксплуатации отстойников, работающих в аналогичных условиях. Ориентировочно скорость осаждения взвеси и, задерживаемой отстойником, можно принимать: для цветных вод, содержащих взвешенные вещества в количестве до 200-250 мг/л, при коагулировании взвеси и = 0,35-0,45 мм/с; для мутных вод, содержащих взвешенные вещества в количестве более 250 мг/л, при коагулировании взвеси и = 0,5-0,6 мм/с; для мутных вод без коагулирования взвеси и = 0,12-0,15 мм/с. При применении встроенных камер хлопьеобразования зашламленного типа эти скорости могут быть увеличены для мутных вод на 30% и для маломутных вод на 20%.

Флокуляторы Коммунальное водоснабжение Типы и конструкции отстойников и их расчет. Часть 1