Расчет непрерывнодействующих фильтрующих центрифуг

Рассмотрим центрифугу с непрерывной выгрузкой осадка, в которой средняя его толщина h_oc может быть принята постоянной. Упрощенный метод ее расчета основан на применении уравнения фильтрования при постоянных разности давлений и скорости (2-86).

,

где V - объем фильтрата, м³.

Приняв R_ф.п.= 0 и заменив разность давлений DР на давление Р_ц обусловленное действием центробежной силы, получим выражение для определения производительности центрифуги по фугату:

, (2-101)

где S_ср - средняя поверхность фильтрования, а:

Q_T = V/t. (2-102)

Для определения Q_T по выражению (2-101) необходимо вычислить Р_ц и h_oc. На рис.2.58. показана часть кольцевого слоя жидкости на переферии ротора. Ее элементарная масса d_m равна:

d_m = r_ж ×2pr×Hdr, (2-103)

где Н - длина центрифуги, м.

Имея ввиду, что центробежная сила С равна С= ,

с учетом уравнения (2-103), запишем:

dc= . (2-104)

Так как S=2p×r×H, то:

. (2-105)

Проинтегрировав это выражение от 0 до Р_ц и от R₀ до R получим:

, (2-106)

или:

. (2-107)

Толщина слоя осадка может быть найдена из соотношения:

h_oc = , (2-108)

где в - коэффициент, величина которого зависит от типа центрифуги.

После подстановки в уравнение (2-101) значений Р_ц и h_oc из выражений

(2-107) и (2-108) определим Q_T:

Q_T = в×k×Q_cp×S_cp, (2-109)

где k=1/m×r_o - величина, характеризующая удельное сопротивление осадка;

- величина пропорциональная центробежной силе. Причем:

, (2-110)

Действительная производительность фильтрующих центрифуг определится из выражения: Q_д=h_ц×Q_Т ,

где h_ц - коэффициент эффективности центрифуги; он всегда меньше единицы.