ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет производительности из "Современные промышленные центрифуги Издание 2" В результате центробежной фильтрации двух различных материалов в совершенно одинаковых условиях часто обнаруживается различное содержание в них жидкой фазы, что объясняется их различной влагоудерживаюш,ей способностью. Для уяснения данного явления рассмотрим формы, в которых находится жидкая фаза дисперсного осадка. Эти формы связаны со степенью заполнения пор осадка жидкостью. Прибегая к несколько условной схеме, близкой к принятой в грунтоведении, жидкость пор осадка можно подразделить на гигроскопическую, пленочную, капиллярную и свободную. [c.172] Гигроскопическая жидкость прочно удерживается адсорбционными силами на поверхности частиц. Передвижение гигроскопической жидкости внутри осадка возможно лишь в газообразном состоянии. Пленка жидкости состоит из нескольких молекулярных слоев, причем их количество зависит от размера частиц. Гигроскопичность дисперсных систем в значительной мере обусловлена величиной их удельной поверхности. Например, для песчаных грунтов максимальная гигроскопичность не превышает 2%, а для глинистых грунтов, удельная поверхность которых значительно выше, она достигает 7%. [c.172] При дальнейшем увеличении толщины пленки внешние молекулы удерживаются уже не адсорбционными силами на поверхности раздела твердая частица — жидкость, а междумолекуляр-ным сцеплением жидкости. Пленки такого рода образуют пленочную жидкость. [c.172] Под влиянием сил поверхностного натяжения пленочная жидкость не удерживается на поверхности частиц в форме пленок одинаковой толщины, а стягивается к месту контактов отдельных частиц в виде колец, образуя капиллярную форму жидкости. Здесь она может быть ограничена менисками вогнутой формы. В этом случае сила мениска направлена наружу. Эта сила стремится как бы растянуть жидкость и сблизить между собой частицы. [c.172] Если количество жидкости, заполняющей поры осадка, настолько велико, что мениски отсутствуют и, следовательно, нет капиллярного давления, жидкость находится в свободной форме и легко отделяется при центробежной фильтрации. [c.172] В случае высокодисперсных осадков следует учитывать вместо пленочной жидкости коллоидно-связанную жидкость. [c.172] В трехфазную систему и образования внутри осадка менисков, т. е. когда жидкая фаза переходит в форму капиллярной и пленочной жидкости, процесс замедляется. Наконец, при достижении определенного содержания капиллярной и пленочной жидкости, минимального для данного материала и данной напряженности центробежного поля, процесс прекращается. [c.173] Адсорбционная, а также часть пленочной и капиллярной жидкости не могут быть удалены центрифугированием. [c.173] При центрифугировании суспензий в перфорированном роторе жидкая фаза проходит через отверстия в стенке, оставляя на ней осадок. Последний подвергается уплотнению, которое сходно с уплотнением осадка при осадительном центрифугировании. Однако уплотнение при центробежной фильтрации обусловливается действием массовых сил жидкости и скелета осадка, тогда как при осадительном центрифугировании уплотнение создается массовыми силами только скелета. [c.173] В некоторый момент течения процесса, после того как внутрь осадка попадает воздух и центрифугируемая масса делается трехфазной системой, начинается процесс, названный выше механической сушкой осадка. В данном случае процесс центрифугирования осуществляется путем перетекания жидкости между контактами частиц. [c.173] процесс центробежной фильтрации следует разделить на три следующих периода 1) образование осадка, 2) уплотнение осадка, 3) механическая сушка осадка. [c.173] Первый период до некоторой степени можно сравнить с обычной фильтрацией (в поле тяжести), причем давление фильтрации обусловливается здесь гидравлическим напором, развивающимся благодаря действию на суспензию поля центробежных сил. [c.173] Второй и третий периоды являются специфичными, не имеющими аналогии среди других процессов. [c.173] Во время второго периода центрифугируемая масса представляет собой практически двухфазную систему, причем вначале твердые частицы расположены некомпактно, при минимуме точек касания одной к другой. [c.173] Ввиду того что осадок находится под воздействием силового поля, его скелет стремится к более плотному расположению частиц. [c.173] ЖИДКОСТЬ, падает, так как по мере отхода фугата уменьшается гидравлический напор. Давление, обусловливающее отход фугата, изменяясь во времени по величине, переменно и по толщине слоя осадка. Будучи равным нулю или минимальным на внутренней поверхности последнего слоя, оно также близко к нулю или незначительно и у фильтрующей стенки, если считать, что сопротивление ее мало. [c.175] Вместе с тем давление жидкости больше в слоях, прилегающих к стенке ротора, так как внутренние слои давят на внешние. [c.175] ЖИДКОСТЬЮ на бумаге в пьезометрах. На основании этого вычислялось давление для данного радиуса, на котором расположен пьезометр [85], [86]. [c.176] На рис. 61 приведены результаты, полученные с помощью описанного устройства для слоев из стеклянных шариков и кристаллов сахара различной крупности. [c.176] По окончании периода уплотнения осадка начинается переходный период, во время которого происходит движение уровня насыщения осадка к стенке ротора когда этот уровень достигает дренирующего слоя, начинает проявляться в чистом виде третий период процесса. К этому моменту расположение частиц скелета делается наиболее компактным. [c.177] Вернуться к основной статье