Тәжірибелік мәліметтерді өңдеу

ОЙЫЛТҚЫШТЫҢ НЕГІЗГІ ӨЛШЕМДЕРІН АНЫҚТАУ

Зертханалық жұмыстың мақсаты:Қойылтқыштың негізгі өлшемдерін анықтау әдістемесімен танысу.

Кілт сөздер:Алюминатты қойыртпақ, концентрация, қойылтқыш, тығыздық.

Материалдар мен құрал - жабдықтар:

1. 1дм³ көлеміндегі өлшеуіш цилиндрлер

2. Термостат

3. Секундомер

4. Сызғыш

5. Na₂O, Al₂O₃ және С : Қ құрамды алюминатты қойыртпақ

6. Флокулянт

Қауіпсіздік техникасы:

1. Жұмысты бастамас бұрын барлық қондырғылардың дұрыс жұмыс жасауын анықтау.

Теориялық бөлім

Алюминат қойыртпағын қойылту - қойылтқыш құрылғыларда жүргізіледі, олар биіктігі бойынша 3 аймаққа бөлінеді:

- I аймақ - еркін құлау аймағы, бөлшектердің тәуелсіз тұнуы, заңдылығы Стокс теңдеуімен өрнектеледі;

- II аймақ - қысыла құлау аймағы, сұйық өтетін қима каналдары қатты бөлшектердің астыдан ығыстыру әсерінен кішірейеді. Соның салдарынан, ығыстырылған сұйық кері құлайтын бөлшектерге көрінетін сызықтық жылдамдық ала отырып, тұну жылдамдығын азайтады. Сонымен қатар, өзара соққы және тұнба бөлшектерінің үйкеліс әсерінен қарсыласу рөлі де өседі;

- III аймақ - жылдам құлау аймағы, бөлшектердің тұну жылдамдығы, ондағы екінші аймақтың ерекшелігі бойынша өзінің жоғары мәніне жетіп, жақын орналасқан бөлшектердің арасында механикалық тіркесу орналасып, қойыртпақ қабатының тығыздалуына әкеліп, соның салдарынан, төменгі тығыздалған қабат пен тазартылған қабат арасында нақты шекара пайда болады.

Қойылтқышты есептеу үшін жоғарғы аймақтағы өтпелі ағынның жылдамдығы туралы мәліметтер қажет, бұл тазартылған сұйықтықтың жоғарғы құйылу жылдамдығын анықтайды. Сонымен қатар, қатты фазаның (төменгі құйылу) тығыздалу уақытын да білу қажет. Тығыздалу қолайлы дәрежеде болған жағдайда, төменгі құйылу құрамында сұйықтық минималды болу қажет, бірақ, ауыстырып құю үшін жеткілікті болу керек. Шамамен, соңғы тығыздалу С : Қ = 0,8 - 0,2м³ / кг сипатталады.

Сұйықтың өспелі ағын жылдамдығы немесе құйылу жылдамдығы жоғарғы аймақта (W_сл) тұну жылдамдығының (W_ос) сандық мәнімен тең, бірақ, бағыты бойынша кері (яғни, W_ос = - W_сл).

Құйылу жылдамдығын мына формула бойынша анықтайды:

W_сл = h / τ . (1)

Жоғарғы құйылудағы (F_сл) қойылтқыштың қажетті ауданы:

F_сл = (С : Қ)₀ (С : Қ)_к / W_сл, (2)

мұндағы, (С : Қ)₀ және (С : Қ)_к - (С : Қ) - бастапқы қойыртпақ және тұнудан кейінгі қойыртпақ, м³ / т.

Қойылтқыштың биіктігі бойынша қойыртпақтың тығыздық мәні жоғарғы аймақтан айрықша болғандықтан, төменде орналасқан қабаттардағы құйылудың жылдамдығын анықтап, өтпелі ауданның мәнін есептеу қажет. Қойылтқыштарды есептегенде төмен мәндерді қолдану қажет.

Төменгі құйылудың тығыздалу уақытын анықтау үшін уақыттың бір бөлігін анықтап, яғни, қойыртпақтың тығыздалу бөлігіндегі өтпелі концентрация мәніне сәйкес болуы қажет. Берілген соңғы қойыртпақ тығыздалуын алу үшін жиынтық уақыт ( ) қойылтқыш (V_сгуст) көлемінде есептеу үшін қолданылады:

V_сгуст = / С_общ , (3)

мұндағы, С_общ - тығыздалу қойыртпағының белгілі уақыттағы орташаланған конценрациясы. Бұл шама тиісті тығыздалу ұзақтығы бойынша қойыртпақтың әрбір тығыздалуының көбейтіндісі және шаманың жиынтық мәні мен алынған мәннің жалпы тығыздалу ұзақтығына бөліндісі болып табылады, яғни:

С_общ = С_τ1 · С_τ1 · τ₂ +...... / . (4)

Қатты фазадағы (V_тв, т / ч) қойылтқыштың үлесті өнімділігі мына формуламен есептеледі:

V_тв = V_сгус · С_общ / . (5)

Тығыздалу аймағының биіктігі (Н, м) мынаған тең:

Н = V_сгуст / F_сл . (6)

Қойылтқыштың жалпы биіктігін (Н_сгуст) тазартылған сұйықтың биіктік аймағының мәні бойынша анықтайды (h₁ = 0,5 - 1,0); еркін тұну аймағы (h₂ = 0,3 - 0,9м); тығыздалу аймағы (Н, есептеу бойынша); қопару аймағы (h₃ = 0,3 - 0,5м), сонымен қатар, қойылтқыш түбі корпусының биіктігін (h₄) пайда болатын (1 : 10 ÷ 20) корпустың еңкеюі мен оның диаметрі бойынша таңдайды, яғни:

Н_сгуст = h₁ + h₂ + h₃ + H + h₄ . (7)

Тәжірибелік бөлім

1. Алюминат қойыртпағының қолайлы тығыздалу әдістері таңдалынып алынады (С : Қ, флокулянт, температура).

2. Көлемі 1дм³ өлшеуіш цилиндрге таңдалған С : Қ бойынша алюминат қойыртпағын енгізу. Температураны белгілеп термостатқа орналастыру. Белгіленген температура мәніне жеткенде қажет мөлшерде флокулянтты енгізіп аралыстыру.

3. «Сұйық - қатты» бөлімі бойынша 4, 8, 12, 16, 20 минуттан кейін тазартылған қабат биіктігін өлшеу.

4. 100см³ тазартылған қабатты төгіп, қалған қойыртпақты шайқап, жоғарыда айтылған уақыт көлемінде биіктігін өлшеу.

5. 100см³ тазартылған қабатты төгіп, қойыртпақтың соңғы тығыздалу мәнін мұғалімнің берген мәніне жеткенше, барлық зерттеуді қайталау.

6. Төменгі құйылудың уақытын анықтау үшін (2) көрсетілген әдіс бойынша, ұқсас алюминатты қойыртпақ дайындау.

7. 100см³ қойыртпақтың тазару уақытын анықтап, байқап төгу.

8. Қалған қалдықты аралыстырып, 100см³ қойыртпақтың тұну ұзақтығын қайтадан бақылау.

9. Зерттеуді қойыртпақтың берілген тығыздалу мәніне жеткенше жалғастыру.

Тәжірибелік мәліметтерді өңдеу

1. (2 - 5) зерттеу бойынша = h ( ) тәуелділік графигін тұрғызу. Түзусызықты аймақ үшін формула бойынша тұнудың сызықты жылдамдығын есептеу. Өңдеу нәтижелерін 1 - ші кестеге толтыру.

Кесте 1 - (2 - 5) зерттеу бойынша өңдеу нәтижелері

2. 7 - 9 зерттеулері бойынша алынған нәтижелерді 2 - ші кестеге толтыру.

Кесте 2 - (7 - 9) зерттеу бойынша өңдеу нәтижелері

№ зерттеу	Тығыздалу кезеңінің ұзақтығы, сағат	Тығыздалу қойыртпағының ағымдағы концентрациясы С , т / м3	Биіктігі С ∙ , т ∙ ч / м3

2 - ші кесте нәтижесі бойынша тығыздалған қойыртпақтың орташа мөлшерін 4 - ші формула бойынша анықтау. 3 - ші формула бойынша қойылтқыштың көлемін есептеу. 5 - ші формула бойынша қатты фазадағы қойылтқыштың үлесті өнімділігін есептеу. 6 - шы формула бойынша тығыздалудың биіктік аймағын есептегенде, тығыздалудың үлесті ауданының мәнін 1 - ші кестеден көбірек енгізген жөн. 7 - ші формула бойынша қойылтқыштың жалпы биіктігін есептеу. Масштаб бойынша қойылтқыштың габаритті сұлбасын салу.

Жұмысты орындаған: Жұмысты қабылдаған:

_________________________ _________________________

^{студент қолы, оқу тобы, күні оқытушы қолы, күні}

Блиц - тест:

1. Алюминат қойыртпағының қойылтуы қандай құрылғыларда жүргізіледі?

A) Қойылтқыш

b) Араластырғыш

c) Кескіш

d) Илегіш

e) Езгіш

2. Қойылтқыш құрылғылар биіктігі бойынша қанша аймаққа бөлінеді?

a) 6

b) 4

c) 2

D) 3

e) 5

3. Құйылу жылдамдығын анықтайтын формула:

a) W_сл = h / τ

b) С_τ · τ

c) Н_сгуст = h₁ + h₂ + h₃ + H + h₄

d) Н = V_сгуст / F_сл

e) V_сгуст = / С_общ

4. Қатты фазадағы (V_тв, т / ч) қойылтқыштың үлесті өнімділігі қай формуламен есептеледі?

а) V_тв = V_сгус · С_общ /

b) V_сгуст = / С_общ

c) С_общ = С_τ1 · С_τ1 · τ₂ +...... /

d) W_сл = h / τ

e) V_сгуст = / С_общ

5. «Сұйық - қатты» бөлімі бойынша қанша минут аралығында тазартылған қабат биіктігін өлшеу қажет?

а) 5, 8, 9, 15, 20

b) 6, 3, 10, 15, 20

C) 4, 8, 12, 16, 20

d) 15, 10, 12, 18, 20

e) 6, 5, 2, 3, 4, 20

6. Қойылтқыштың көлемін есептейтін формуланы көрсетіңіз:

a) W_сл = h / τ

b) С_τ · τ

c) Н_сгуст = h₁ + h₂ + h₃ + H + h₄

d) Н = V_сгуст / F_сл

e) V_сгуст = / С_общ

7. (С : Қ)₀ және (С : Қ)_к - (С : Қ) нені білдіреді?

а) Қойыртпақ көлемі және биіктігі

b) Қойыртпақтың тығыздық мәні

c) Бастапқы қойыртпақ және тұнудан кейінгі қойыртпақ

d) Қойыртпақ тығыздығы және биіктігі

e) Тығыздалу қойыртпағының ағымдағы концентрациялары

8. Қойылтқыштың жалпы биіктігін қалай белгілейді?

а) W_сл

b) V_сгуст

c)

d) Н_сгуст

e) С_общ

9. С_общ - нені білдіреді?