WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Собранный плавучий корпус, присоединенный к кольцевому тросу 8, устанавливают на месте забора ила и системой 3 производят регулировку требуемой глубины погружения насоса 5. При помощи ролика 15 натягивают кольцевой трос 8, присоединяют гибкий напорный шланг 6 через патрубок 7 к приемному резервуару (на рисунке не показан), одновременно включают питание реверсивного двигателя 12 и питание погружного электронасоса 5. При поступательном движении плавучего корпуса через всасывающее отверстие насоса иловая взвесь подается через гибкий шланг 6 и оттуда – в приемный резервуар. При достижении плавучим корпусом берега концевые переключатели 9 автоматически изменяют направление поступательного движения плавучего корпуса на противоположное. Для компенсации неровностей дна пруда гибкая муфта 4 системы регулировки глубины погружения обеспечивает отклонение погружного насоса от вертикального положения на угол 900.

При подходе понтона к берегу срабатывают концевые автоматические переключатели 10, перемещение кольцевого троса 9 прекращается и одновременно с этим включаются приводы цепных передач. При перемещении платформ 10 и 11 с помощью роликов 20, 21 и 22, 23, направляющих движение платформ 10 и 11 по направляющим уголкам 21 и 22 на необходимое расстояние, срабатывают автоматические переключатели 9, цепные передачи отключаются, и вращение направляющего ролика 15 осуществляет передвижение кольцевого троса 8 в противоположном направлении. Далее цикл повторяется.

Однако для внедрения данного способа на производстве требуются исследования по определению оптимальных эксплуатационных параметров установки.

Результаты исследований должны быть направлены на выявление параметров, позволяющих достичь максимальной концентрации извлечения осадка со дна пруда-отстойника и при этом исключить его взмучивание.

Решение данной задачи осуществлялось путем разработки модели и проведения расчетов в ПК Flow Fision и сравнительного анализа результатов расчета с экспериментальными данными, определяющими зависимость концентрации удаляемого осадка со дна емкости от технологических параметров извлечения и геометрических размеров извлекающего устройства.

1 – сосуд; 2 – понтон; 3 – погружная трубка; 4 – осадок; 5 – гибкий шланг;

6 – трос; 7 – электродвигатель; 8 – рама; 9 - направляющие

Рисунок 3 – Схема экспериментальной установки исследования

процесса извлечения донного осадка

Экспериментальное определение оптимальных параметров осуществлялось на специально разработанной и изготовленной установке исследования процесса извлечения донного осадка, схема которой представлена на рисунке 3. Установка состоит из сосуда прямоугольного сечения (1) и передвижного понтона (2), закрепленного на раме (8) с погружной трубкой (3). Принцип действия установки заключается в постепенном перемещении понтона (2) вдоль сосуда (1) с помощью электродвигателя (7) и троса (6) и постепенном извлечении через погружную трубку (3) донного осадка (4), откачиваемого далее по гибкому шлангу 5.

Для проведения исследований на данной установке расчетным путем с помощью метода анализа размерностей (Пи-теорема) была подобрана модельная среда, подобная среде «вода - ил», при содержании в сточной воде только взвешенных веществ.

Из уравнения (1) видно, что в трубе, размеры которой меньше по сравнению с реальным объектом, должна применяться менее вязкая жидкость

=, (1)

где 1 - кинематическая вязкость среды в реальном трубопроводе, м2/с;

2 - кинематическая вязкость среды в моделируемой трубе, м2/с;

L1 - диаметр всасывающего патрубка в реальном трубопроводе, м;

L2 - диаметр трубки в моделируемой трубе, м.

Динамическая вязкость и плотность сточных вод, содержащих только взвешенные твердые частицы, равна

, (2)

, (3)

где 0 – динамическая вязкость чистой воды, Па·с;

С0 – объемная концентрация взвешенных частиц, кг/м3;

и тв – плотность соответственно чистой воды и твердых частиц, кг/м3;

- объемная доля жидкой фазы.

Объемная доля жидкой фазы определяется по формуле

, (4)

где Vж и Vтв – объем жидкой и твердой фаз в сточной воде, м3.

В результате подбора модельной среды при плотности сточной воды, содержащей только взвешенные вещества ст = 1448 кг/м3, концентрации взвешенных веществ С = 450 кг/м3 и кинематической вязкости сточной воды ст = 13110-7 м2/с установлено, что можно применить среду «вода - мел», при концентрации мела С= 6 кг/м3, температуре воды 30 С и кинематической вязкости модельной среды мод. = 13010-7 м2/с.

В целях минимизации количества экспериментов по оптимизации технологического режима процесса извлечения суспензии со дна емкости и конструктивных параметров установки был спланирован полный факторный эксперимент.

Была сформулирована задача оптимизации: достижение максимальной концентрации извлеченного осадка (y), а также определены факторы, характеризующие процесс: расстояние от дна емкости до всасывающего патрубка x1; высота слоя осадка x2; скорость извлечения осадка x3; скорость передвижения понтона x4.

В третьей главе представлены результаты проведенных исследований.

Факторы, определяющие процесс, уровни и интервалы варьирования, сведены в таблицу 1.

Число опытов для полного факторного эксперимента определяется по формуле

N = рk, (5)

где р – число уровней, р = 2; k – число факторов.

Таблица 1 – Уровни факторов и интервалов варьирования

Факторы

Уровни

Размерность

-1

0

+1

x1

0,001

0,0305

0,06

м

x2

0,005

0,0325

0,06

м

x3

0,012

0,013

0,014

м/с

x4

0,077

0,1035

0,13

м/с

Матрица планирования и результаты экспериментов сведены в таблицу 2. Число экспериментов, рассчитанное по формуле (5), составило N = 24 = 16.

Таблица 2 – Матрица планирования и результаты опытов

Номер опыта

х1

х2

х3

х4

y1, кг/м3

y2, кг/м3

y3,

кг/м3

, кг/м3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

-

-

-

+

200

500

250

316

2

+

-

-

-

0

0

0

0

3

-

+

-

-

384

400

500

428

4

-

-

+

-

37

38,5

115

63,5

5

+

+

+

+

294

200

250

248

6

-

-

-

-

166,67

222,22

125

171,63

7

+

-

+

+

6,7

77

111

64,9

8

+

+

-

+

130,43

142,86

111,1

128,13

9

+

+

+

-

263

308

200

257

10

-

+

+

+

0

0

0

0

11

+

+

-

-

90,91

454,55

333,33

292,93

12

+

-

-

+

0

0

0

0

13

-

+

+

-

0

0

0

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»