Контрольная работа №1
.docКонтрольная работа №1.
Часть 1. Расчет горизонтальной песколовки.
Таблица 1. Задание для расчета
Вариант |
Расход воды, м3/ч |
Концентрация, г/м3 |
Средний диаметр частиц, мм |
|
Исходная |
Конечная |
|||
6 |
3000 |
2050 |
650 |
0,12 |
-
Определяем скорость осаждения песка в спокойной воде (w0), м/с:
|
|
[1] |
где d – диаметр частиц песка, м;
ρч и ρж – плотности частиц и воды, соответственно, кг/м3. ρч = 2650 кг/м3;
µв – вязкость воды, Па·с. µв = 1,308·10-3 при t = 100C [2]
1.2. Определяем плоскость сечения песколовки Р, м2
Р = Q/3600un, [1]
где Q – расход сточных вод, м3/с;
u – средняя скорость движения воды, м/с, u = 0,3 м/с; [1]
n – количество параллельно установленных секций песколовки, n = 3 [3]
Р = 3000/(3600·0,3·3) = 0,93, м2
1.3. Определяем рабочую глубину песколовки Hp, м
Hp = Р/В, [3]
где B – ширина отстойной части песколовки, B = 1 м [1]
Hp = 0,93/1= 0,93, м
1.4. Определяем длину песколовки L, м
L = kHpu/w0, [1]
где k – коэффициент, учитывающий влияние турбулентности потока и других факторов на скорость осаждения, для горизонтальных песколовок k = 1,7 [3]
L = 1,7·0,93·0,3/0,01 = 47,4 м
1.5. Определяем эффективность очистки Э, %
Э = 100(С1 – С2) / С1, [1]
где С1 и С2 – начальная и конечная концентрации частиц песка в воде
Э = 100(2050 – 650) / 2050 = 68,3
1.6. Определяем удельную нагрузку по воде q0, м3/(м2с)
q0 = -0,43w0/lg(1-Э) [1]
q0 = -0,43·0,01/lg(1-0,683)=0,0086
1.7. Определяем площадь зеркала воды F, м2
F = BL [1]
F = 1·47,4 = 47,4 м2
1.8. Определяем объем осадка, накапливаемого в песколовке Vос, м3
Vос = Q∆Свв / [ρос(1 - φ)], [1]
где ∆Свв – разностьконцентраций взвешенных веществ на воде и входе песколовки;
φ – влажность выпадающего осадка (φ = 0,6);
ρос – плотность выпадающего осадка
ρос = ρвв(1 – φ) + ρводыφ, [1]
где ρвв – плотность осаждающихся взвешенных веществ, кг/м3
ρос = 2650·(1 – 0,6) + 1000·0,6 = 1660
Vос = 3000·1650 / [1660(1 – 0,6)] ≈ 7460, м3
Результаты расчета.
Длина песколовки – 47,4 м.
Количество секций – 3
Рабочая глубина песколовки – 0,93 ≈ 1м
Ширина секции песколовки – 1 м
Часть 2. Расчет циклона.
Таблица 2. Задание для расчета
Вариант |
Тип циклона |
Пыль |
Газопылевая смесь |
Массовая доля фракций частиц, % |
||||||||
Расход, 10-3·м3/ч |
Температура, 0С |
Нач.концентрация, г/м3 |
Размер частиц, мкм |
|||||||||
0 – 5 |
5 – 10 |
10 – 15 |
15 – 20 |
20 – 30 |
30 – 40 |
Более 40 |
||||||
6 |
ЦН-24 |
Цемент |
14 |
150 |
8 |
20 |
70 |
5 |
3 |
2 |
0 |
0 |
2.1. Подберем в справочной литературе недостающие данные для расчета.
2.1.1. Плотность частицы цемента ρц, кг/м3, ρц = 2900 [2]
2.1.2. Вязкость воздуха μв при температуре 150 0С, Па μв = 0,024 мПа·с [2]
2.1.3. Плотность воздуха ρ0в при температуре 0 0С, кг/м3, ρв = 1,129 [2]
Плотность воздуха ρв при температуре 150 0С рассчитаем на основании уравнения Клапейрона, считая давление воздуха при 0 0С и 150 0С одинаковым:
ρв = ρ0в (Т0/Т) =1,129·273/(273+150)=0,729 [2]
Таблица 2. Дисперсный состав пыли.
Диаметр частиц |
Суммарная масса, % |
0 – 5 |
20 |
5 – 10 |
70 |
10 – 15 |
5 |
15 – 20 |
3 |
20 – 30 |
2 |
Диаметр частиц |
Суммарная масса, % |
0 – 5 |
20 |
5 – 10 |
90 |
10 – 15 |
95 |
15 – 20 |
98 |
20 – 30 |
100 |
Диаметр частиц |
x |
Φ(x) |
□ФР, % |
0 – 5 |
|
|
20 |
5 – 10 |
|
|
70 |
10 – 15 |
|
|
5 |
15 – 20 |
|
|
3 |
20 – 30 |
|
|
2 |
1. В.И.Редин, А.С.Князев. Процессы и аппараты окружающей среды.
Методические указания к контрольным работам для студентов заочной формы обучения…Санкт-Петербург, 2010
-
Павлов, К. Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов. Под ред. П.Г. Романкова. - 11-е изд., стереотипное. Перепечатка с изд. 1987 г. - М.: ООО «РусМедиаКонсалт», 2004. - 576 с.
-
Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы. Учебное пособие (гриф УМО). - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2006. - 268 с.
-
Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки: Учебное пособие (гриф УМО). - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. - 244 с.