1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zasadą hydrocyklonu, wyznaczenie wskaźników określających ilość części stałych w zawiesinie oraz sprawności hydrocyklonu.
2. Obliczenia.
Do obliczeń potrzebne są następujące dane:
• gęstość piasku rs = 1675 kg/m3,
• gęstość wody rc = 998,2 kg/m3 w temp. 273K,
• średnica króćca wlotowego i przelewowego do, dp = 18 mm,
• wysokość części stożkowej l = 1000 mm,
• czas trwania doświadczenia t @ 53s.
• czas przepływu przez obieg 2L = 7s.
• objętość początkowa piasku
• objętość końcowa piasku
• obliczenie masy części stałych w przelewie mprzelewu ,
• obliczenie masy części stałych w wylewie mwylewu ,
• masy całego piasku ms ,
• masy wody mc ,
• masy zawiesiny m = ms + mc ,
• objętość zawiesiny V = Vs + Vc ,
• gęstość zawiesiny r= m / V,
• obliczenie ciężaru właściwego γ,
• obliczenie ciężaru zawiesiny Q,
• ciśnienia przed hydrocyklonem po ,
, [Pa]
, [MPa]
• wartości ziarna granicznego dg.
, [µm]
• wskaźnika zagęszczenia a,
, [%]
• wskaźnika zagęszczenia b,
, [G/l]
• wskaźnika rozcieńczenia Q,
, [kG/kG]
• wskaźnika porowatości e,
, [l/l]
• wskaźnika zagęszczenia objętościowego j,
• wskaźnika rozcieńczenia objętościowego s.
•sprawności hydrocyklonu h.
,[%]
Użyte symbole:
V - objętość zawiesiny (piasek + woda),[m3]
Vs - objętość fazy stałej (piasek), [m3]
Vc- objętość fazy ciekłej (woda), [m3]
Q - ciężar zawiesiny, [kG]
Qs - ciężar cząstek ciał stałych, [kG]
Qc- ciężar cieczy ,[kG]
g - ciężar właściwy zawiesiny, [kG / m3]
gs - ciężar właściwy ciała stałego, [kG / m3]
gc-ciężar właściwy cieczy, [kG/ m3]
a - wskaźnik zagęszczenia, [%]
b- wskaźnik zagęszczenia, [G/l]
Q - wskaźnik rozcieńczenia, [kG / kG]
e- wskaźnik porowatości, [l /1]
j - wskaźnik zagęszczenia objętościowego, [p/ł]
s- wskaźnik rozcieńczenia objętościowego, [1/1]
h - sprawność hydrocyklonu, [%]
ms- masa badanej próbki (piasek), [kG]
mprzelewu- masa piasku osadzonego w przelewie, [kG]
Vn - natężenie przepływu przez hydrocyklon wyznaczone doświadczalnie, [l / min]
po - ciśnienie przed hydrocyklonem, [Pa]
do - średnica króćca wlotowego, [m]
dp- średnica króćca przelewowego, [m]
dg - średnica ziarna granicznego, [mm]
3. Wnioski.
Z przeprowadzeniu obliczeń widzimy, że sprawność cyklonu wynosi 90%, wartości ziarna granicznego dg=0,6 [µm], wskaźnika zagęszczenia a=9,9 %, wskaźnika zagęszczenia b=1014,2 G/l, wskaźnika rozcieńczenia Q=9,06 kG/Kg, wskaźnika porowatości =0,94 l/l,
wskaźnika zagęszczenia objętościowego j=0,062 l/l, a wskaźnika rozcieńczenia objętościowego s=0,065 l/l.
Podczas wykonywania ćwiczenia mogło dojść do niewielkich strat ciśnienia wywołanego nieszczelnością uszczelek uszczelek zbiorniku na zawiesinę, stąd może wynikać minimalny błąd, nie wpłynęło to jednak w znacznym stopniu na wydajność hydrocyklonu.
stokar1