0.14 Thiết bị phân chia pha lỏng và pha rắn  (Page 14/14)

 - độ nhớt động học của hệ phân tán; Pas;

r - bán kính quy đổi của hạt rắn, m;

Cd và Cc- phần thể tích của các hạt rắn (tế bào nấm men) trong huyền phù ban đầu và trong chất cô, %.

Công thức quy đổi được sử dụng để tính các máy phân ly bằng phương pháp phun. Hệ số cô tính đến ảnh hưởng hàm lượng pha rắn hay tựa pha rắn (ví dụ, các tế bào nấm men) trong huyền phù ban đầu đến quá trình phân ly, xảy ra trong túi các đĩa. Trị số hệ số cô phụ thuộc vào nồng độ huyền phù nạp vào máy được nêu ở bảng 11.10.

Bảng 11.10. Trị số hệ số cô phụ thuộc vào nồng độ huyền phù nạp vào máy

Lực ly tâm là động lực của quá trình. Tốc độ lắng của các hạt trong máy phân ly (m/s):

$v_m=d^2{\omega }^{2}R{\rho }_{\mathrm{rr}}-{\rho }_l$

trong đó: d - đường kính của các hạt rắn, m;

 - số vòng quay của trống, vòng/ph;

R - bán kính trống, m;

r - tỷ trọng của pha rắn, kg/m3;

l - tỷ trọng của pha lỏng, kg/ m3;

 - độ nhớt động học, Pas.

Đường kính các lỗ phun của máy phân ly (m):

$d={\left[\frac{\mathrm{4Q}}{{\mathrm{\pi Z}}_c{K}_{\text{ch}}\omega \sqrt{R^2-r^2}\frac{C_c}{C_d-1}}\right]}^{\frac{1}{2}}$

trong đó: Q - năng suất của máy phân ly, m3/s;

Zc - số lượng các lỗ;

Kch - hệ số chảy, đối với cặn (chất lỏng) thường lấy bằng 0,7;

R - khoảng cách từ trục quay của trống đến lỗ thoát của vòi phun;

r - khoảng cách từ trục quay của trống đến bề mặt chất lỏng, m.

Từ phương trình này có thể xác định nồng độ sinh khối trong huyền phù cồ:

$C_c=\frac{4{\text{QC}}_d}{{\mathrm{\pi Z}}_c{K}_{\text{cb}}{\mathrm{\omega d}}^2\sqrt{R^2-r^2}}+C_d$

Trong các máy phân ly ngoài các vòi phun bên ngoài còn có các vòi phun bên trong được nối với nhau bằng các van. Để cho máy phân ly hoạt động bình thường, tỷ số kích thước giữa các vòi trong và vòi ngoài cần phải ở trong giới hạn :

1,7d­ngoài<dtrong<2d

Tổng công suất tiêu hao cho dẫn động máy phân ly (kW):

$N=N_c+N_l+N_t+N_m$

trong đó: Nc và Nl - công suất tiêu hao để tháo chất cô qua vòi phun và tháo chất lỏng đã được làm trong, kW;

Nt và Nm - công suất tiêu hao không khí để thắng sức cản của trống và thắng ma sát trong gối trục, kW.

Tiêu hao công suất để tháo chất cô (kW):

$N_c=\mathrm{1,}\text{785}\cdot {\text{10}}^{-4}{Q}_c{\rho }_cv^2+\mathrm{1,}\text{56}{\omega }^2{R}^2-\mathrm{2,5}\mathrm{v\omega R}\text{cos}\beta $

trong đó: c - tỷ trọng chất cô, kg/m3;

v - tốc độ tháo chất cô qua vòi phun, m/s: $v=\mathrm{0,}\text{08}\omega \sqrt{R^2-r^2}$ ;

 - góc nghiêng của trục tâm vòi với đường tiếp tuyến, độ;

Qc - tiêu hao chất cô qua vòi phun, m3/s.

Nếu chất lỏng phế thải được tháo tự do, tiêu hao công suất (kW) để tháo có thể xác định theo công thức:

$N_l={\text{10}}^{-3}{Q}_{l}r$

trong đó: Ql - Lưu lượng chất lỏng đã được làm trong, m3/h.

Nếu chất lỏng trong được tháo ra nhờ đĩa áp lực thì tiêu hao công suất (kW) có thể được cho phép xác định tương tự như hoạt động của bơm:

$N_l=\frac{Q_l\mathrm{\rho H}}{{\text{102}}^2\text{3600}\eta }$

trong đó: - tỷ trọng chất lỏng trong, kg/m3;

H - cột áp được đĩa tạo ra, kPa;

 - hiệu suất của cơ cấu áp lực, có thể lấy bằng 0,5.

Cột áp được tạo bởi đĩa áp lực:

$H=\text{102}\frac{{\omega }^2}{\mathrm{2g}}R^2-r^2$

Công suất (kW) tiêu hao để thắng ma sát của trống với không khí:

$N_{\text{mk}}=\text{36},8\cdot {\text{10}}^{-6}{r}_{\sigma }^5{\omega }^3$

trong đó: r - bán kính của trống, m.

Tiêu hao công suất (kW) để thắng ma sát trong các trục:

$N_{\text{mo}}=\mathrm{0,5}\cdot {\text{10}}^{-3}{m}_{\sigma }{\mathrm{g\omega d}}_{n}f$

trong đó: m - khối lượng của trống với sản phẩm, kg;

d­n - đường kính ngõng trục, m;

f - hệ số ma sát (đối với các ổ bi bằng 0,02  0,03).