Пример расчета сгустителя по методу Кинча

Проведем опыт по сгущению в литровом цилиндре с рабочей высотой пульпы 320 мм. Содержание твердого в исходной пульпе - 80 г/л, плотность твердой фазы - 2, 3 г/см. Результаты опыта представлены в табл.3.4 и на рис.3.3.

Таблица 3.4

Результаты опыта по сгущению пульпы

(С ₀ = 80 г/л = 80 г/1000 см³ - 0, 08 г/см³;

h ₀ = 320 мм, поэтому R ₀ == ρ _Ж / C = 1/0, 08 = 12, 5)

Установлено, что после отстаивания пульпы в течение суток разжижение сгущенного продукта составляет 44 % твердого.

Принято, что сгущенный продукт будет разгружаться с разжижением 1, 5 (40% твердого), что соответствует 6 ч отстаивания. Для этого значения разжижения на графике (рис.3.3) проведена «линия песков». Строят ее следующим образом. По результатам табличных данных строим график зависимости h от t. Из точки, соответствующей 6 ч, восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой осаждения в точке С. Через точку С проводится линия песков, параллельную оси времени. На пересечении биссектрисы АВ с кривой осаждения находится расчетное время t _P = 66 мин (см. рис.3.3).

Удельная площадь сгущения составит:

м²·сутки/т.

Из рис.3.3 видно, что после 0, 5 ч отстаивания твердое находится в зоне уплотнения. Поэтому среднее разжижение подсчитывается для времени от 0, 5 до 6 ч [м³/т]:

Высота зоны уплотнения:

м.

Если расчет вести для R _c= 1, 28 м³/т, то R _cp = 1, 54 м³/т, а h ₃ = 1, 05 м, т.е. высота зоны уплотнения возрастает в 3 раза.

Высота зоны выгрузки осадка h ₄, равная высоте конической части сгустителя, в которой движется крестовина с гребками, зависит от диаметра сгустителя:

или м.

Общая высота составляет:

H = H₁ + H₂ + H₃ + H₄ = 0, 5 м + 0, 3 м + 0, 4 м + 0, 4 м = 1, 6 м.

Н_раб = КН_расчет,

где К - коэффициент запаса, учитывающий неравномерность поступления пульпы в сгуститель и равный 1, 2 ÷ 1, 3.

При сгущении редко получают чистый слив. Обычно в сливе содержится 0, 5 ÷ 0, 3 г/л твердого. Для получения более чистого слива применяют флокулянты или другие реагенты, которые агрегируют суспензии.

Контрольные вопросы

1. Какой процесс, наблюдающийся при обезвоживании, называют дренированием?

2. Чему равен эффективный радиус межзерновых каналов при плотной упаковке шарообразных частиц?

3. Какой режим течения жидкости наблюдается при дренировании чаще всего?

4. Зависит ли скорость течения жидкости при дренировании от формы частиц и природы материала?

5. Что такое процесс отстаивания с физической точки зрения?

6. Что такое процесс сгущения с физической точки зрения?

7. Что такое процесс осветления жидкости с физической точки зрения?

8. Что общего и в чем различие между процессами отстаивания, осветления и сгущения?

9. В каком случае процесс отстаивания описывается законом Стокса?

10. Как изменяется вязкость суспензии при отстаивании?

11. Что такое массовое или стесненное осаждение частиц?

12. От каких параметров зависит массовое или стесненное осаждение и можно ли, по-вашему, этот процесс описать единой эмпирической формулой?

13. На какие зоны можно условно разделить процесс сгущения?

14. Какие эксперименты обычно выполняют для определения скорости сгущения?

15. Какие параметры можно определить по зависимости H = f(t)?

16. Как можно имея данные предыдущего вопроса рассчитать высоту сгустителя?