ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 285
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Проверяемые задания
Практическое задание 1
Модуль 1. Гидромеханические процессы и аппараты для их проведения.
Тема 1.2. Процессы разделения и образования неоднородных систем
Используя исходные данные из табл. 1 (номер варианта выбирается по первой букве фамилии студента), решите четыре задачи своего варианта.
Таблица 1
| Первая буква фамилии студента | № варианта | | Первая буква фамилии студента | № варианта |
| А | 1 | | Н | 13 |
| Б | 2 | | O | 14 |
| В | 3 | | П | 15 |
| Г | 4 | | Р | 16 |
| Д | 5 | | С | 17 |
| Е, Ё | 6 | | Т | 18 |
| Ж | 7 | | У, Ф | 19 |
| З | 8 | | Х | 20 |
| И, Й | 9 | | Ц, Ч | 21 |
| К | 10 | | Ш, Щ | 22 |
| Л | 11 | | Э, Ю | 23 |
| М | 12 | | Я | 24 |
Рекомендации по выполнению задания
1. Запись должна содержать условие задачи, решение, ответ.
2. Необходимо как можно подробнее записывать решение, приводить формулы, которыми пользуетесь во время расчётов.
Вариант 1
1. Найти соотношение диаметров частиц свинцового блеска (ρ = 7800 кг/м³) и кварца (ρ = 2600 кг/м³), осаждающихся с одинаковой скоростью: а) в воздухе; б) в воде, считая, что осаждение происходит при
Re < 0,2.
2. Как изменится производительность фильтра, если:
1) вдвое увеличить фильтрующую поверхность;
2) вдвое увеличить давление (при однородном несжимаемом осадке);
3) вдвое увеличить концентрацию твёрдого вещества в фильтруемой суспензии;
4) вдвое уменьшить (повышая температуру) вязкость фильтрата;
5) вдвое увеличить время полного оборота фильтра (т. е. увеличить толщину слоя осадка)?
3. Определить удельное давление на стенки барабана центрифуги, если толщина слоя жидкости 10 см, внутренний диаметр барабана 1 м, частота вращения 500 об/мин. Плотность жидкости 1100 кг/м³.
4. Каков должен быть диаметр пропеллерной мешалки для интенсивного перемешивания технического глицерина (ρ = 1200 кг/м³, μ = 1,6 Па·с) в баке диаметром 1750 мм при n = 500 об/мин и при расходе мощности 17 кВт?
Вариант 2
1. С какой скоростью будут осаждаться шарообразные частицы кварца (ρ = 2600 кг/м³) диаметром 10 мкм: а) в воде при 15 °С; б) в воздухе при 15 и 500 °С?
2. Промывка осадка промывной жидкостью, имеющей динамический коэффициент вязкости 0,0015 Па·с, ведётся со скоростью 1 м³/ч. Найти время промывки осадка 2,5 м³ промывной жидкости с динамическим коэффициентом вязкости 0,001 Пa·c.
3. Найти частоту вращения центрифуги, если известно, что высота барабана Н = 0,5 м. Давление у стенок барабана должно быть 5 атм. Загружено 400 кг суспензии.
4. Лопастная мешалка размером d1 = D/3 заменена на меньшую размером d2 = D/4. Размешивание в обоих случаях производится в условиях ламинарного режима. Как изменится частота вращения мешалки при той же мощности электродвигателя?
Вариант 3
1. Какой должна быть скорость воздуха в вертикальной трубе пневматической сушилки, чтобы обеспечить перемещение кристаллов плотностью 2000 кг/м³ с наибольшим диаметром 3 мм? Температура воздуха 60 °С. Скорость воздуха должна быть на 25 % больше скорости витания частиц.
2. Фильтр-пресс имеет 26 рам размером 62×62 см. Толщина рам 25 мм. Время фильтрования до заполнения рам 2 ч. Промывка ведётся водой в количестве 10 % от объёма фильтрата. Давление во время фильтрования и промывки одинаково и постоянно. Сколько времени требуется на промывку? Осадок однородный несжимаемый, объём его составляет 5 % от объема фильтрата. Расчёт вести по уравнению
V² + 2VC = Kτ, полагая С = 0.
3. Во сколько раз быстрее произойдёт осаждение одних и тех же частиц в центрифуге, чем в отстойнике, если барабан центрифуги имеет D = 1 м и n = 600 об/мин? Режим осаждения в обоих случаях ламинарный.
4. Для получения разбавленного раствора минеральная соль интенсивно размешивается с водой при 64 °С посредством лопастной мешалки. Какова частота вращения мешалки, если диаметр ее 0,5 м, а мощность, потребляемая электродвигателем, – 0,8 кВт? Физические характеристики разбавленного раствора принять такие же, как и для воды.
Вариант 4
1. Рассчитать скорость восходящего потока воздуха в воздушном сепараторе, необходимую для отделения мелких (d < 1 мм) частиц апатита от более крупных. Температура воздуха 20 °С. Плотность апатита 3230 кг/м³.
2. Время фильтрования 20 м³ раствора на рамном фильтр-прессе – 2,5 ч. Найти ориентировочное время промывки осадка 2 м³ воды, полагая приближённо, что скорость промывки в 4 раза меньше скорости фильтрования в конечный момент. Сопротивлением ткани пренебречь. Динамические коэффициенты вязкости фильтрата и промывочной воды одинаковы.
3. Определить необходимое число центрифуг периодического действия с размерами барабана D = 1200 мм, Н = 500 мм для фильтрования 50 т суспензии в сутки. Суспензия содержит 40 % (масс.) твердой фазы. Относительная плотность жидкой фазы 1,1, твёрдой – 1,8. Продолжительность одной операции 25 мин. Число рабочих часов в сутках принять равным 20. Коэффициент заполнения барабана 0,5.
4. Бак диаметром 900 мм и высотой 1100 мм, снабжённый мешалкой, заполнен на 3/4 цилиндровым маслом (ρ = 930 кг/м³, μ =18 Па·с). Какой мощности надо установить электродвигатель для трёхлопастной пропеллерной мешалки с частотой вращения 180 об/мин?
Вариант 5
1. Рассчитать плотность водной суспензии, содержащей 10 % (масс.) твёрдой фазы. Относительная плотность твёрдой фазы равна 3.
2. Определить константу скорости промывки К при следующих условиях: интенсивность промывки 10 дм³/(м²·мин), толщина лепёшки 25 мм, начальная концентрация соли в фильтрате промывной воды 40 г/дм³, конечная – 0,5 г/дм³, время промывки 1 ч 40 мин.
3. Отстойная горизонтальная автоматическая центрифуга АОГ-1800 должна работать на водной суспензии мела. Определить производительность центрифуги по питанию, если температура суспензии 40 °С. Размер наименьших частиц мела 2 мкм. Техническая характеристика центрифуги: диаметр барабана 1800 мм, длина барабана 700 мм, диаметр борта 1300 мм, частота вращения
n = 735 об/мин; КПД принять равным 0,45.
4. Определить объёмную концентрацию гранулированных частиц угля, имеющих диаметр 1,3 мм, при скорости воздуха в аппарате 0,4 м/с. Плотность угля (кажущаяся) 660 кг/м³, температура 180 °С.
Вариант 6
1. Определить скорость осаждения в воде при 25 °С продолговатых частиц угля (ρ = 1400 кг/м³) и пластинчатых частиц сланца (ρ = 2200 кг/м³), имеющих эквивалентный диаметр 2 мм.
2. В результате фильтрования водной суспензии с содержанием 20 % (масс.) твёрдой фазы собрано 15 м³ фильтрата. Влажность осадка 30 %. Сколько получено осадка, считая на сухое вещество?
3. Определить производительность шнековой осадительной центрифуги НОГШ-600, работающей на водной суспензии гипса, при температуре 50 °С. Наименьшие частицы гипса в суспензии имеют диаметр 2 мкм. Техническая характеристика центрифуги: диаметр сливного цилиндра 480 мм, длина зоны осаждения 350 мм, частота вращения барабана n = 1400 об/мин.
4. Определить порозность и высоту взвешенного слоя частиц гранулированного алюмосиликагеля, если скорость воздуха превышает критическую в 1,7 раза, температура воздуха 100 °С, плотность алюмосиликагеля (кажущаяся) ρ = 968 кг/м³, диаметр частиц 1,2 мм, высота неподвижного слоя 400 мм.
Вариант 7
1. Определить диаметр отстойника для непрерывного уплотнения водной суспензии мела, имеющей температуру 35 °С. Производительность отстойника 80 т/ч начальной суспензии, содержащей 8 % (масс.) мела. Диаметр наименьших частиц, подлежащих осаждению, 35 мкм. Влажность шлама 70 %. Плотность мела 2710 кг/м³.
2. Найти теоретическое время промывки осадка на фильтре при следующих условиях: интенсивность промывки 6 дм³/(м²·мин), толщина лепёшки 30 мм, начальная концентрация отмываемой соли в фильтрате промывной воды 120 г/дм³, конечная – 2 г/дм³. Константа скорости промывки К, по опытным данным, равняется 350 см³/дм³.
3. Как изменится производительность фильтрующей центрифуги, если увеличить частоту ее вращения вдвое? Осадок однородный несжимаемый. Сопротивлением фильтрующей ткани пренебречь.
4. Определить наибольший диаметр гранулированных частиц угля, начинающих переходить во взвешенное состояние в воздухе при скорости его в аппарате 0,2 м/с. Температура 180 °С.
Вариант 8
1. Определить диаметр частиц свинцового блеска угловатой формы, осаждающихся со скоростью 0,25 м/с в воде при температуре 15 °С. Плотность свинцового блеска 7500 кг/м³.
2. Какое количество влажного осадка будет собрано на фильтре в результате фильтрования 10 м³ суспензии относительного удельного веса 1,12, содержащей 20 % (масс.) твёрдой фазы? Влажность осадка 25 %.
3. Осаждение частиц какого диаметра обеспечит центрифуга НОГШ-230, если на разделение подавать 3 м³/ч водной суспензии каолина при 35 °С? Техническая характеристика центрифуги: диаметр сливного цилиндра 180 мм, длина его 164 мм, частота вращения барабана 1600 об/мин.
4. Определить скорость воздуха, необходимую для начала образования взвешенного слоя частиц гранулированного алюмосиликагеля при следующих условиях: температура воздуха 100 °С, плотность алюмосиликагеля (кажущаяся) ρ = 968 кг/м³, диаметр частиц 1,2 мм. Каково будет гидравлическое сопротивление, если высота неподвижного слоя 400 мм?
Вариант 9
1. Найти соотношение диаметров частиц свинцового блеска (ρ = 7800 кг/м3) и кварца (ρ = 2600 кг/м³), осаждающихся с одинаковой скоростью: а) в воздухе; б) в воде, считая, что осаждение происходит при Re < 0,2.
2. Какое количество влажного осадка будет собрано на фильтре в результате фильтрования 10 м³ суспензии относительного удельного веса 1,12, содержащей 20 % (масс.) твердой фазы? Влажность осадка 25 %.
3. Как изменится производительность фильтрующей центрифуги, если увеличить частоту её вращения вдвое? Осадок однородный несжимаемый. Сопротивлением фильтрующей ткани пренебречь.
4. Определить порозность и высоту взвешенного слоя частиц гранулированного алюмосиликагеля, если скорость воздуха превышает критическую в 1,7 раза, температура воздуха 100 °С, плотность алюмосиликагеля (кажущаяся) ρ = 968 кг/м³, диаметр частиц 1,2 мм, высота неподвижного слоя 400 мм.
Вариант 10
1. С какой скоростью будут осаждаться шарообразные частицы кварца (ρ = 2600 кг/м³) диаметром 10 мкм: а) в воде при 15 °С; б) в воздухе при 15 и 500 °С?
2. Как изменится производительность фильтра, если:
1) вдвое увеличить фильтрующую поверхность;
2) вдвое увеличить давление (при однородном несжимаемом осадке);
3) вдвое увеличить концентрацию твёрдого вещества в фильтруемой суспензии;
4) вдвое уменьшить (повышая температуру) вязкость фильтрата;
5) вдвое увеличить время полного оборота фильтра (т. е. увеличить толщину слоя осадка)?
3. Осаждение частиц какого диаметра обеспечит центрифуга НОГШ-230, если на разделение подавать 3 м³/ч водной суспензии каолина при 35 °С? Техническая характеристика центрифуги: диаметр сливного цилиндра 180 мм, длина его 164 мм, частота вращения барабана 1600 об/мин.
4. Определить наибольший диаметр гранулированных частиц угля, начинающих переходить во взвешенное состояние в воздухе при скорости его в аппарате 0,2 м/с. Температура 180 °С.