Введение к работе
- З -.
Актуальность проблемы. Подземные воды широко испольлуются качестве промышленных и питьевых вод. Для производства нодоб-ых вод используют адсорбционные и фильтрационные аппараты. В ависимости от физико-химического состава подземных вод могут ыть использованы различные адсорбирующие и фильтрующие материли типа активированного угля, ионитов, силикатов, кварцевого еска, бентонит и т.д. Применение тех или иных фильтрматерналов ависит от физико-химического состава подземных вод. Как пока-ывает анализ подземных вод некоторых регионов Египта, для их чистки необходимо использовать смешанные фильтры, способные звлечь катионные и анионные, а также механические примеси. одобные аппараты обычно работают периодически и продолжитель-ость очистки длительна. В целях интенсификации процесса т"дьт-ации подземных вод используют насадки в слое псевдоожюкенного ильтрматериала."Эти насадки могут быть инертные в виде хордовых асадок,-или работающие (очищающие) в виде кварцевого песка. і этих случаях средний фильтр кварцевого песка несколько выше реднего диаметра фильтрующего материала, что позволяет создать учашй"гидродинамический режим в системе подземная вода - фильтрующий материал. Таким образом, для повышения производительнос-и фильтраппаратов необходимо применение подвижного слоя фильт-іуісщего материала, т.е. свободного псевдоожикенного слоя в ;ильтруххцих аппаратах с насадкой ("работающих" или инертных).
В аппаратах с инертной насадкой прооисходит потеря защит-[ого деїісі-г-пл из-за неоднородности псевдоожижения. Кроме того, інертная насадка снидает полезный объем фильтрующего аппарата. Іежду тем работающие насадки типа кварцевого песка в слое фильт-іухкцего зернистого материала (ионит, активированный уголь) позволяют обеспечить оптимальное отношение среднего диаметра кварцевого песка к среднему диаметру фильтрующего материала и поззо-(яет обеспечить лучшие гидродинамические условия.
Однако, для создания подобных фильтраппаратов отсутствуют >яд гидродинамических закономерностей. Тем более, в подвижном :лое с насадкой, особенно с инертной перфорированной (хордовой іас&дкой наряду с псевдоожижением появляется множество фонтани-юванкя, структура которого мато изучена.
Целью данной диссертации является определение некоторых
- 4 -гидравлических характеристик и структуры потока лсевдоошксенш с множеством фонтанирования слоя фильтрматериала, разработка і тодов расчета фильтрашаратов.
По данным центра планирования развития науки и техники щ Каирекоы университете подобные фильтралпараты широко использук ся при. очистке подземных вод и вод реки Нил. Однако их МОЩКОС1 не соответствует проектным данным из-за больших допущений и оо бок при расчетах и проектировании.
В связи с этим нахождение расчетных уравнений, основанию на более надежных и точных гидродинамических параметров являет актуальной задачей.
Объектом исследования данной работы является фильтрациог аппарат, работающий в принципе псевдоокижения с множеством $ot нирования зернистого слоя применяемых при очистке вод реки Яш.
Научная новизна диссертации заключена в следующем:
предложены уравнения для расчета критической скорости псевдс ожижения;
установлена, зависимость высоты псевдоожикенного слоя от скор ти потока и выведено соответствующее уравнение для их расчета;
для критической скорости псевдоожижения определены эмпиричес кие уравнения для определения перепада давления в слое { йР )
рассмотренные структуры потоков в аппаратах псевдоожккенногс слоя с ыноаеством фонтанирования позволили установить их гидре намическую модель.
Практическая ценность исследования заключается в том,что лученные в работе расчетные уравнения и гидродинамические зави мости позволяют решить ряд прикладных аадач, связанных с проек рованиеы подобных аппаратов и вносят дополнения к курсу "Проце сы и аппараты химической технологии" и "Гидравлика".
Реализация результатов исследования, Предложенные автором расчетные уравнения и гидродинамические закономерности вошли в курс лекций по гидравлике и процессы и аппараты химической тех нологии в Ташкентском институте текстильной и легкой промышлен ности, Ташкентском институте инженеров транспорта и Ташквнтско автодорожной институте.
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложен автором на научно-технической конференции профессорско-препода вательского состава ТДДИ (1993 г.,г.Ташкент) и на мек/?еслубли-
канс.-сси научно-технической конференции "Процесcu-93" (1993 г., г.Татг'.ент).
Публикации. По результатам исследования опубликовано 5 статей.
Личный вклад автора. Все включенные в диссертацию исследования гплтолнсш лично автором на всех этапах от экспериментов до опубликования результатов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из.введения 2-х. глав, выводов, списка литературы, /6 рисунков, Z6 таблиц, приложения и изложена на /07 страницах машинописного текста.