Разделение неоднородных систем в поле центробежных сил

Осаждение под действием центробежной силы происходит
в центрифугах, гидроциклонах, циклонах, скрубберах и т.д. Как уже было сказано, интенсивность центробежного осаждения определяется фактором разделения .

Рассмотрим центробежное осаждение на примере осадительной центрифуги. Обозначим:  – объемный расход суспензии,  и  – внутренний радиус поверхности суспензии и внутренний радиус аппарата соответственно,  – диаметр минимальной частицы, которую необходимо уловить.

Суспензия подается на дно центрифуги. Частица диаметром  при своем движении по винтовой линии вверх должна пройти путь по оси h, по радиусу , т.е. из точки 1 до точки 2 (рис. 4.5). Тогда для времени осаждения получим соотношение:

                                (4.8)

где h – высота аппарата,  – скорость осаждения,  – средняя осевая скорость потока суспензии. Определим скорость осаждения в поле центробежных сил:

                                   (4.9)

Фактор разделения в процессе центробежного осаждения будет меняться. Для упрощения расчета примем , . При определении режима обтекания частицы необходимо исходить
из комплекса .

Значение  определим по полученным зависимостям (4.2)–(4.4).

Рис. 4.5. Схема расчета центробежного осаждения

Для объемной производительности центрифуги получим соотношение:

         (4.10)

Необходимо помнить, что формула (4.8) дает немного заниженное значение  по сравнению с наблюдаемым на практике. Необходимо учесть стесненность осаждения и возможное проскальзывание потока
по барабану центрифуги.

Идеология технологических расчетов циклонов и других осадительных центробежных аппаратов аналогична рассмотренной.