Свойства гидроциклона


Для определения свойств гидроциклона были проведены экспериментальные исследования, результаты которых показаны на рис. 6-10 126 и 6-11. Как видно из приведенных данных, гидроциклон диаметром 110 мм может дать до 90% очистки по массе при потере давления 0,4 кгс/см2. В качестве загрязнения в этих опытах применялись ионообменные смолы с размерами частиц от 0,05 до 0,5 мм, причем в воде также присутствовали в значительном количестве частицы угля и окислов железа с размерами от 0,01 до 0,3 мм.
По дисперсионному составу результат еще более благоприятен. Подавляющее количество (по массе) загрязнений, пропущенных гидроциклоном, составляли частицы с размерами менее 0,15 мм. Частицы ионообменных смол с размерами более 0,2 мм почти полностью удалялись из воды.
Было найдено, что на эффективность очистки большое влияние оказывают размеры нижней конической части корпуса и место вывода очищенной воды.
На рис. 6-12 приведена конструкция гидроциклона с оптимальными пропорциями, предназначенного для пропуска 40 т/ч воды, потеря давления 0,6 кгс/см2, степень очистки 90%.
Для испытания фильтров различных конструкций был сооружен стенд, схема которого показана на рис. 6-13. Стенд представляет собой замкнутую водяную систему с собственным насосом и водяным баком, .в которую могут «вноситься загрязнения любого качества и в любом количестве. Об эффективности работы фильтра можно судить по пробам, забираемым до и после фильтра.
Для анализа проб была сделана попытка использовать метод седиментации, применяемый при решении подобных задач. Основное затруднение при использовании этого метода состоит в том, что с его помощью получают размеры частицы, приведенной к форме шара; о действительной форме частиц седиментометрический анализ представления не дает. Пусть, например, <мы имеем частицу с размерами 1,0X1,0X0,1 мм. Если считать, что в вязкой среде такая частица с гидравлическим диаметром DV будет падать, как шар с равновеликим гидравлическим D' г. то размер этого шара D получим из соотношения.
Таким образом, анализ указывает на наличие в жидкости опасных для регулирования частиц с размером 0,25 мм, в то время как в действительности жидкость содержит безопасные для работы регулирования тонкие пластинки.
Возьмем другой пример. Пусть частицы имеют неправильную форму с несколькими тонкими выступами, т. е. развитую поверхность при сравнительно небольшом объеме (именно такую конфигурацию имеют частицы шлака). В этом случае определения трех определяющих размеров каждая частица поворачивалась под микроскопом с помощью препаровальных игл. Следует указать на большую трудоемкость такого метода, однако она оправдывается его надежностью, так как определение размеров производится не на основании каких-либо косвенных данных, а непосредственно. Кроме того, при таком методе анализа so многих случаях можно установить природу загрязнений и их происхождение.
Важным является также вопрос, да каком виде загрязнений вести опыты в стендовых условиях. Наиболее естественным, казалось бы, применять загрязняющие частицы из того же материала, что и материал частиц, встречающихся при эксплуатации фильтра. Как уже упоминалось выше, происхождение загрязнений, с которыми приходится иметь дело при работе регулирования, весьма различно. Встречаются частицы песка, оставшиеся в различных частях машины со времени изготовления (особенно в литых деталях) или занесенные при монтаже и ремонтах,) частички угля, окалины и грат от сварки (наиболее опасные частицы загрязнения ввиду большой их прочности и неправильной формы). Но чаще всего частицы загрязнения представляют собой окись железа, отслоившуюся от стенок труб и корпусов.
Однако окись железа оказалась очень неудобным материалом для проведения опытов. Материал этот непрочен, поэтому после внесения в воду часть его всегда распадается на очень мелкие обломки, которые в свою очередь частично слипаются в комочки, относительно которых неизвестно, где они образовались — приходилось вовсе исключать из рассмотрения (при легком нажатии комочки рассыпаются). Такой отбор частиц дополнительно усложняет методику. Поэтому была проверена возможность применения каменного угля в качестве загрязнителя. Кстати, в эксплуатационных условиях небольшая часть загрязнений представляет собой угольную пыль.
При опытах с углем в качестве загрязнителя результаты не отличаются от опытов с другими загрязнителями (окислы железа, кварц), но при этом отсутствует упомянутое выше слипание частиц. Частицы угля благодаря своей окраске отчетливо видны в микроскоп, что также облегчает работу с ними.
Описанная методика испытания применялась во всех случаях как при стендовых испытаниях, так и при опытах в эксплуатационных условиях.


Яндекс.Метрика