Энергетические характеристики струйных безнапорных флотаторов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Экономические науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 628. 543
Ю. Ф. Коротков, И. А. Семин, О. В. Козулина, М. Г. Кузнецов
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУЙНЫХ БЕЗНАПОРНЫХ ФЛОТАТОРОВ
Ключевые слова: флотация- жидкие примеси- энергозатраты- энергоэффективность- энергосбережение- эффективность
очистки- аэратор.
Рассмотрен метод струйной безнапорной флотации и отмечены его преимущества перед механической, пневматической, вакуумной и напорной флотацией.
Keywords: flotation- liquid impurity- power inputs- power efficiency- power savings- efficiency of refining.
The method jet without a pressure flotations is considered and its advantages before mechanical, pneumatic, vacuum and pressure head flotation are noted.
В [1, 2] рассмотрены флотационные методы очистки загрязненных вод от твердых и жидких нерастворимых примесей, а также отмечены преимущества струйных безнапорных флотаторов (далее СБФ) перед механическими, пневматическими, вакуумными и напорными аппаратами.
Энергетическими характеристиками всякого аппарата для очистки воды являются суммарные энергетические затраты на прокачку через аппарат воды и на обработку ее газом, энергоэффективность и коэффициент энергосбережения.
В многосекционном СБФ суммарные энергозатраты составляют:
IЭ=Э + Э2 + Эг, (1)
где Э, Э2 — энергозатраты на прокачку через аппарат очищаемой и рециркуляцию части очищенной в этом аппарате воды, кВт-
Эг — энергозатраты на осуществление обработки газом очищаемой в аппарате воды, кВт.
В СБФ энергозатраты Эг, т.к. газ
доставляется в обрабатываемый объем воды вытекающими из сопел струями частично отбираемой на выходе из аппарата очищенной воды.
Согласно установленным нормативам, содержание жидких нерастворимых в сбрасываемой в водный бассейн очищенной воды не должно превышать 80 мг/ л и для достижения такого содержания примесей каждый
высокопроизводительный флотатор должен быть многосекционным. Это объясняется тем, что всплывание газовых пузырьков в больших объемах быстро обновляющих масс загрязненной воды происходит не достаточно быстро.
В многосекционном импеллерном или каком-либо другом напорном флотаторе энергозатраты на очистку вод можно рассчитать по формуле:
I Э'- = Э1+ 1Э'-г, (2)
где Э — энергозатраты на прокачку через флотатор очищаемой воды, кВт- 1 — число секций в аппарате-
Эг — энергозатраты на осуществление обработки
воды газом в одной секции, кВт.
Энергоэффективность флотатора
определяется по уравнению [3]:
Я
к =
I
(3)
где К — энергоэффективность или удельная производительность, м3/кВт-ч-
Я — производительность аппарата по загрязненной воде, м3/ч.
Необходимыми условиями при оценке сравниваемых вариантов флотаторов являются равенство их производительностей и одинаковое содержание жидких примесей в очищенной воде.
Если даже принять одинаковое количество секций в СБФ и другом каком-либо флотаторе, то при их одинаковой производительности и равном количестве секций энергоэффективность у СБФ
выше, потому что Э2 & lt- 1Э'-г.
Минимально достижимое содержание жидких примесей в очищенной воде составляет 40 мг/л у СБФ [2], тогда как у какого-либо другого флотатора — 60 мг/л. Эффективность очистки, рассчитанная по формуле [3], составляет 80% для СБФ и 70% для какого-либо другого флотатора при
Хн = 200 мг/л.
Энергосберегающую способность СБФ можно оценить соотношением:
Е =

(4)
Так как IЭ & lt- IЭ, то Е & lt- 1 и СБФ
имеет более высокую энергосберегающую способность.
Эффективное насыщение жидкой фазы газом можно производить аппаратом [4], который выполнен в виде вертикально устойчивой в объеме обрабатываемой воды трубы с подтопленным нижним концом. Верхний конец трубы сообщен с газовым пространством. В трубе сверху установлено коаксиально расположенное сопло, из которого вытекает с большой скоростью вниз жидкостная струя. Эта струя вовлекает в совместное нисходящее движение газ и вталкивает его в виде мелких
частичек в жидкостной столб подтопленного участка трубы. При выходе газожидкостного потока из трубы в обрабатываемый объем воды газ из дисперсионного состояния переходит в дисперсное и в виде пузырьков всплывает вверх.
Выводы
1. Очистить воду в условиях небольшого времени контакта газовых пузырьков с водой до содержания в ней жидких нерастворимых примесей 40−50 мг/л возможно только в многосекционных аппаратах.
2. Наиболее эффективную очистку воды от жидких и мелких твердых примесей можно осуществить методом безнапорной флотации в многосекционном аппарате с обработкой воды в каждой секции очищенной газонасыщенной водой.
3. Безнапорные многоступенчатые флотаторы можно отнести к высокопроизводительным и высокоэффективным аппаратам, обеспечивающим наибольшую энергосберегающую способность по сравнению с механическими, пневматическими, вакуумными и напорными флотаторами.
4. Многосекционный СБФ не имеет движущихся частей, а его аэраторы просты в устройстве и работают на использовании энергии вытекающей из сопла жидкостной струи.
Литература
1. Козулина О. В. Флотационный метод очистки загрязненных вод / О. В. Козулина, М. Г. Кузнецов, Е. Ю. Ермакова, В. А. Моско // Вестник Казан. технол. унта. — 2011. № 4. — С. 160−165.
2. Ермакова Е. Ю. Рассчет количества ступеней в безнапорном флотаторе / Е. Ю. Ермакова, О. В. Козулина, А. А. Овчинников //Вестник Казан. технол. ун-та. — 2011. № 20 — С. 205−208.
3. Кузнецов М. Г. Расчет энергоэффективности поршневого акустического нагнетателя газа / М. Г. Кузнецов, Р. А. Ермаков, Р. Г. Галиуллин, О. В. Козулина, А. А. Овчинников, В. М. Ларионов // Вестник Казан. технол. ун-та. — 2012. — Т. 15. № 2 — С. 25−27.
4. Пат. № 2 356 844 РФ. МПК С02И/24. Устройство для получения и подачи водогазовой смеси в объем обрабатываемой воды / Е. Ю. Ермакова, Н. А. Николаев. -2009. Бюл. № 15.
© Ю. Ф. Коротков — к.т.н., доц. каф. «Оборудование пищевых производств», КНИТУ, opp-srv@rambler. ru- И. А. Семин -ведущий инженер-технолог ФКП & quot-ГосНИИХП"-- О. В. Козулина — к.т.н., доц. каф. «Оборудование пищевых производств», КНИТУ- М. Г. Кузнецов — к.т.н., доц. той же кафедры.
© U. F. Korotkov — cand. tech. sci. the senior lecturer, chair «Equipment of edible productions», KNRTU, opp-srv@rambler. ru- 1 A. Semin — senior engineer-technologist BFC & quot-Gosniihp"-- O. V. Kozulina — cand. tech. sci. the senior lecturer, chair «Equipment of edible productions», KNRTU- M. G. Kuznetsov — cand. tech. sci. the senior lecturer, chair «Equipment of edible productions», KNRTU.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой