離心濃縮/脫水機(jī)選型參數(shù)初論
針對離心機(jī)機(jī)型選擇的幾個重要參數(shù),本文集中介紹了:
(1)脫水體積;
?。?)物料的液相部分在離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間;
?。?)物料的固相部分在離心機(jī)的“沙灘”部分的停留時(shí)間;
?。?)分離效果與轉(zhuǎn)速差Dn的關(guān)系,這四個概念和相關(guān)的計(jì)算說明。
我們認(rèn)為,只有這些參數(shù)選擇的合理,才能確保離心機(jī)的選用是合理、可靠的。
1 脫水體積
離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)圓柱部分的脫水體積是指進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓圓柱部分的液體的總?cè)萘浚部梢岳斫鉃殡x心機(jī)實(shí)際工作的體積。脫水體積的大小直接決定了物料在離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間(見下述第2部分),進(jìn)而決定了離心機(jī)的處理能力。用戶在買離心機(jī)時(shí),既不是買它的轉(zhuǎn)鼓直徑,也不是買它的長徑比,更不是買它的電功率的大小,實(shí)際上買的是這部分脫水體積。脫水體積的大小才是脫水能力的最重要的參數(shù)。它是轉(zhuǎn)鼓直徑、長徑比等諸多參數(shù)的最終結(jié)果,是離心機(jī)處理能力的核心參數(shù)。
現(xiàn)以某離心機(jī)為例進(jìn)行說明:
計(jì)算圓柱部分的脫水體積應(yīng)考慮:轉(zhuǎn)鼓圓柱體部分的長度L(米),轉(zhuǎn)鼓內(nèi)半徑re(米)及非液環(huán)區(qū)半徑ri(米),ri可按re的60%考慮。
某離心機(jī) Dmax(最大轉(zhuǎn)鼓直徑)=470mm
rmax(最大轉(zhuǎn)鼓半徑)=0.235m(re)
ri=60%×0.235=0.141 m
Lcyl(圓柱部分的長度)=1.23m
脫水體積為:
?。?pi;×re2×Lcyl)-(π×ri2×Lcyl)=(3.14×0.2352×1.23)-(3.14×0.1412×1.23)=137 lts
2 物料的液相部分在離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間
停留時(shí)間即液體從進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓直至排出前所保持的時(shí)間。停留時(shí)間越長,達(dá)到的固-液分離效果越好,從而絮凝劑的耗量越少。
物料的液相部分在離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間Rt的計(jì)算公式為:
Rt(秒)=3600(秒)×btdw (轉(zhuǎn)鼓總的脫水體積)
Q=進(jìn)料流量(升/小時(shí))
btdw=轉(zhuǎn)鼓總的脫水體積(升)
例:(1)某離心機(jī)X
處理量要求為Q=22m3/h
脫水體積=146升(裝備的可調(diào)溢流堰壩的直徑為:310mm)
Rt=(3600×146)/22000=24秒
例:(2)某離心機(jī)X
處理量要求為Q=22m3/h
脫水體積=179升(裝備的可調(diào)溢流堰壩的直徑為:273mm)
Rt=(3600×179)/22000=29秒
例:(3)某離心機(jī)Y
處理量要求為Q=22m3/h
脫水體積=73升(裝備的可調(diào)溢流堰壩的直徑為:273mm)
Rt=(3600×73)/22000=12秒
通過對比例(1)和例(3),可以看到離心機(jī)X的脫水體積和停留時(shí)間均為離心機(jī)Y的2倍。如果20秒為合理的最少停留時(shí)間,那么離心機(jī)Y明顯小于實(shí)際需求。如果采用離心機(jī)Y,則處理效果將不會滿足要求,或者絮凝劑用量明顯高于采用合理機(jī)型的情況。
3 物料的固相部分在離心機(jī)的“沙灘”部分的停留時(shí)間Rt
物料的固相部分在離心機(jī)的“沙灘”部分的停留時(shí)間Rt越長,越容易獲得越高的泥餅干度。停留時(shí)間決定于“沙灘”部分的長度,而“沙灘”部分的長度取決于轉(zhuǎn)鼓圓錐角度,液面高度等離心機(jī)結(jié)構(gòu)因素。
下面以某離心機(jī)為例說明。
Dn=10
螺旋葉片空間=13 cm
10×13=130:20=6.5
60(sec):6.5=9.2 seconds
Rt(seconds)=60×"沙灘"部分的長度(cm)/△n×螺旋葉片空間(cm)
流速:22m3/h
假設(shè):Dn=10,進(jìn)料Q=22 m3/h,固-液分離的停留時(shí)間為24秒。計(jì)算出停留時(shí)間內(nèi),污泥在轉(zhuǎn)鼓“沙灘”部分的總長度=200 mm
比如:將Dn=10變成Dn=6,最終會得到更干的泥餅。
4 分離效果與轉(zhuǎn)速差Dn的關(guān)系
總的轉(zhuǎn)鼓容量=146升(裝備了直徑310 mm的可調(diào)溢流堰壩)
停留時(shí)間=1分鐘
污泥進(jìn)料點(diǎn):從液相出口100米處
輸入流量:22m3/h
AtoB=轉(zhuǎn)鼓中的液相在排出前經(jīng)過的距離。它將是:
@ Dn=0 100:13×3.14×0.47=11 m
@ Dn=10 11+(10×3.14×0.47)=25 m
由此可見,隨著Dn的增大,液相在被排出離心機(jī)之前經(jīng)過的路徑將增加,從而可以獲得更好的液相清度,即分離效率。
由上述第3部分中對“物料的固相部分在離心機(jī)的“沙灘”部分的停留時(shí)間Rt”的分析中可以知道,Dn的增大會減少固相部分在離心機(jī)的“沙灘”部分的停留時(shí)間Rt,從而降低泥餅的干度。這是一個矛盾的兩個方面,片面強(qiáng)調(diào)其中任何一個方面都將影響離心機(jī)對物料的處理效果。
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