bài giảng quá trình thiết bị về ly tâm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (649.69 KB, 22 trang )
GV: ThS. Nguyễn Quốc Hải
QÚA TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠ HỌC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA HOÁ HỌC VÀ CNTP
CHƯƠNG 4: LY TÂM
1. KHÁI NIỆM
Phân riêng bằng xyclon lỏng, nhờ sự khác biệt của
khối lượng riêng.
Lắng ly tâm với thùng liền không đục lỗ trên thành
gọi là máy lắng ly tâm nhờ sự khác nhau về khối
lượng riêng.
Lọc trong ly tâm với thùng đục lỗ ở thành để giữ hạt
rắn và cho nước trong qua.
1. KHÁI NIỆM
Lắng ly tâm gồm 2 quá trình: lắng và nén bã
Lọc ly tâm gồm 3 quá trình: lọc, nén bã, tách
các phần tử lỏng ra khỏi bã.
Vận tốc góc Rotor
N: Số vòng quay
Ro: bán kính mặt thoáng
huyền phù, m
R1: Bán kính trong rotor, m
R: Bán kính trung bình, m
1. KHÁI NIỆM
ω
II. Yếu tố phân ly :Fr
Hh, Ht Chiều cao huyền phù và roto, m
Hệ số chứa đầy, %
2 2
o 1
0 1
R + R
.R (2 .n)
= .
g g 2
1 . ;
Fr
R R m
ω π
β
=
= −
h
H
=
H
t
β
III. Áp suất ly tâm:
Khối lượng huyền phù, kg
Diện tích bề mặt riêng, m2
Áp suất thuỷ tỉnh . Fr
Áp suất lọc ly tâm:
n: số vòng quay , vòng/giây
2
2
. .
; /
t h
F m R
P N m
A A
ω
∆ = =
l
.
h h h
m V
ρ
=
1
. .
t
A D H
π
=
2
2
1
.
.
. . ; /
2. . .
h h
t
V
R
P g N m
R H g
ρ
ω
π
∆ = =
2 2 2 2
1 0
. .20( ); /
h
P n R R N m
ρ
∆ = −
IV. Năng suất ly tâm:
Trong đó: :Hiệu suất ly tâm
K’: Hiệu suất thời gian
n: số vòng quay, vòng/Phút
Vlt:vận tốc ly tâm, m/giây
2 2 3
Q = 25,3. . . . . . ', /
t o lt
H R V n K m h
η
η
V. Vận tốc lắng trong môi trường ly tâm:
•
Vùng stock:
•
Vùng quá độ Alen:
•
Vùng rối newton
rittinger:
Ar
Re .
18
Fr
=
1
4
Ar
Re ( . )
13,9
Fr
=
1
2
Ar
Re ( . )
0,33
Fr
=
Re.
.
lt
V
d
µ
ρ
=
Vận tốc ly tâm:
Thời gian ly tâm:
Muốn tăng năng suất thì vận tốc lắng lớn và
thời gian lắng nhanh.
Vlắng: vận tốc lắng trong trường trọng lực
.
lt lăng
v v Fr
=
1
2 2
0
18.
.ln ;
. .( )
l ytam
r
R
t s
d R
µ
ω ρ ρ
=
−
VI. PHÂN LOẠI VÀ TÊN GỌI MÁY LY TÂM
1. MÁY LY TÂM THƯỜNG
1.1) Máy ly tâm ba chân tháo bã thủ công ( bằng tay)
1.2) Máy ly tâm treo
1.3) Máy ly tâm tháo bã bằng dao
1.4) Máy ly tâm tháo bã bằng piston (Làm việc liên tục)
1.5) Tính công suất máy ly tâm thường
- Tính toán công suất của máy ly tâm thường , ta
chỉ chọn một giá trị lớn nhất trong ba giá trị sau
•
Công suất mở máy : NM= NR + N1 + N2 ; kW
•
Công suất nhập liệu : Nnl= Nh + N1 + N2 ; kW
•
Công suất tháo bã : Ntb= Nb + N1 + N2 ; kW
NR – Công suất tạo động năng cho roto
Nh – Công suất tạo động năng cho huyền phù
Nb – Công suất khắc phục ma sat khi tháo bã
N1 - Công suất khắc phục ma sat giữa roto và không khí
N2 – Công suất khắc phục ma sat ổ trục
Fr > 3000, gọi là máy ly tâm siêu tốc
Ứng dụng:
-
Dùng phân riêng hệ huyền phù siêu mịn, hệ keo
và hệ nhũ tương.
-
Làm trong dầu cá trong công nghiệp sản xuất
dược.
-
Làm sạch, khử nước hoặc tẩy trắng mỡ động vật.
-
Làm trong sản phẩm rượu bia khi lên men vừa
đủ.
-
Dùng để tách men ra khỏi môi trường sau khi
lên men trong công nghiệp sản xuát men vi sinh.
-
Tách nước lẫn trong máu, chế biến sữa…
2) MÁY LY TÂM SIÊU TỐC
2.1) Máy phân ly loại ống
2.2) Máy phân ly loại ngăn
2.3) Máy phân ly loại đĩa
Kích thước hạt pha phân tán (mm)
10 1 10-1 10-3 10-5-10-
6
Huyền
phù thô
huyền
phù
trung
bình
Huyền
phù mịn
huyền
phù siêu
mịn
Keo
Máy lọc Máy lọc, lắng Máy phân ly
Bài 1: Dùng máy ly tâm để lắng huyền phù hydroxit
mangan ở trong nước tại 300C. Đường kính bé nhất
của hạt d =3 µm, ρr =2525 kg/m3. Roto có đường
kính D1 = 800 mm. Chiều cao Ht =400 mm, quay
với số vòng quay 1200 vòng/phút. Chu kỳ làm việc
là 20 phút, trong đó thời gian phụ là 2 phút. Hiệu
suất ly tâm 50%, đường kính vành chặn D0 =570
mm. Biết quá trình lắng trong vùng Stock.
Tính:
-
Vận tốc lắng Vℓ, m/s. Biết độ nhớt của pha liên tục
tại 300C là 0,8.10-3 N.S/m2.
-
Vận tôc ly tâm, vlt, m/s.
- Tính năng suất ly tâm Q, m3/h.
Bài 2: Dùng máy ly tâm gián đoạn (làm việc theo từng mẻ) để lọc huyền
phù MgCO3 trong nước ở 300C. Biết các thông số sau đây:
- Đường kính roto D1 =0,6 m; chiều cao Ht =0,5 m.
- Hệ số chứa đầy β =0,5. Nồng độ pha rắn Cm =10%.
- ρr =1750 kg/m3; ρnước = 1000 kg/m3; µ = 0,8 cP.
-
Độ ẩm bã Ub =30%;
-
Quá trình lọc đẳng áp, ∆P = 1at.
-
Năng suất Q =500 kg/h.
Yêu cầu tính:
1. Thể tích Roto Vr, m3.
2. Thể tích huyền phù trong Roto Vh, m3
3. Diện tích bề mặt lọc A, m2.
4. Bán kính mặt thoáng huyền phù trong Roto Ro, m.
5. Tỷ lệ thể tích bã lọc và nước lọc Xo, m3/m3.
6. Thể tích nước lọc V, m3.
7. Thể tích nước lọc riêng ứng với 1 m2 bề mặt lọc q, m3/m2.
8. Khối lượng riêng huyền phù ρh, kg/m3.
9. Khối lượng huyền phù Gh, kg.
10. -Thời gian lọc cho một mẻ t, giờ.
11. Tính số vòng quay n, (v/p).
