Ülepítés A folyadéktól eltérő sűrűségű szilárd, vagy folyadékcseppek a gravitáció hatására leülepednek, vagy a felszínre úsznak. Az ülepedési sebesség:

Az előadások a következő témára: "Ülepítés A folyadéktól eltérő sűrűségű szilárd, vagy folyadékcseppek a gravitáció hatására leülepednek, vagy a felszínre úsznak. Az ülepedési sebesség:"— Előadás másolata:

1 Ülepítés A folyadéktól eltérő sűrűségű szilárd, vagy folyadékcseppek a gravitáció hatására leülepednek, vagy a felszínre úsznak. Az ülepedési sebesség: ( részletesen; lásd: Műv.-I. ) Lamináris: ( Re < 1 ) Átmeneti: 1 < Re < 1000 Turbulens: ( Re > 1000 ) közegellenállási tényező ?

2 a. Gömb alakú szemcsére

3 C b.Nem gömb alak esetén: Lamináris áramlásnál: Ψ=0,12 Ψ=0,7 Gömb; Ψ=1
Re Ψ=0,12 Ψ=0,7 Gömb; Ψ=1 A „gömbiségtől való eltérés” így is megadható! A gömb forma ülepedési sebessége a legnagyobb ?

4 Vog meghatározásának egyéb lehetőségei: ( lásd: Műv.- I. ! )
A diagram t = álladó = 10 oC – ra vonatkozik! A hőmérséklet hatása az ülepedési sebességre?

5 c. A hőmérséklet hatása az ülepedési sebességre:
tFOLY => ηFOLY Szabadban levő ülepítőknél „Nyári üzemi hőmérsékletek” „Téli üzemi hőmérsékletek”

6 Vog meghatározásának egyéb lehetőségei: ( lásd: Műv.- I. ! )

7 d. A közeg áramlásának hatása:
Osztályozó hatás: Ülepedő szemcsék vFOLY Nagyobb méret, és-vagy sűrűség Kisebb méret, és-vagy sűrűség

8 vog vFOLLYADÉK A turbulencia hatása az ülepedési sebességre:
Lamináris áramlás Turbulens vFOLLYADÉK

9 Gátolt ülepedés: Az ülepedési sebesség csökken! Ha a koncentráció növekedik

10 Gátolt ülepedés kísérlettel:
„tükörfelszín”

11 τ h a tükörfelszín magassága ho
Állandó sebességű, „gátolatlan” ülepedés Gátolt ülepedés: hZ0 Iszaptömörödés (sűrítés) τ Ülepedési idő

12

13 Az ülepítés helye a szennyvíz-technológiában:

14 V Dorr-ülepítők: D = 20…50m ! V = 4000…5000m3 H = 1,5…2,5m
A tartózkodási idő: több óra is lehet Radiális átfolyás

15 Ülepedés

16

17

18

19 Függőleges átfolyású ülepítő
D ~ 10…12m V ~ 400m3

20 Hosszanti átfolyású ülepítők:
„Lipcsei-medence”

21 Kaparószerkezet

22 H = 1,5…2,5m L B =4…6m L ~ 25. H

23

24 Hosszanti átfolyású ülepítők:
A levezetést lásd: Műv.-I. „Porkamrák”. Felületi terhelés:

25 Lamináris tartományban:
„Biztonsági tényező” Tubulens tartományban: k > 1 Az ülepítő hossza Az ülepítő szélessége

26 Függőleges átfolyás

27 Az ülepedés feltétele függőleges átfolyás esetén:
vFoly vog

28 Ülepítők méretezésének elvei ( példák )
Ülepedési sebességre: pl. Homokfogók, ( d=0,15…0,2mm ) Felületi hidraulikus terhelésre (TF): Jól ülepedő anyagokra Tartózkodási időre: Nehezen ülepíthető, kis koncentrációjú pelyhesedő anyagokra Felületi lebegőanyag terhelésre; ( L = [ kg/hBELÉPŐ /m2ÜLEPÍTŐ) Iszaptérfogati indexre ( SVI ) Bukóél terhelésre

29 ? pl. Homokfogók Az ülepíteni kívánt mérettartomány: d=0,15…0,2mm
Méretezés ülepedési sebességre: ismert ?

30 A gyakorlatban: Korrekciós tényező: α > 1

31 A korrekciós tényező értékei homokszemcsék esetén:
Turbulencia hatásának figyelembevétele

32 Számítható

33 ? Ülepítő felület méretezése jól ülepedő anyagokra
Méretezés felületi hidraulikus terhelésre (TF): ismert ?

34 TF ajánlott ( tapasztalati ) értékei :
TF értékét felvéve az ülepítő felület meghatározható:

35 Ülepítő felület méretezése kis koncentrációjú, pelyhesedésre hajlamos anyagokra:
Méretezés tartózkodási időre:

36 A gyakorlatban: η ? η

37 Méretezés felületi lebegőanyag terhelésre;
( L = [ kg/hBELÉPŐ /m2ÜLEPÍTŐ) „L” értéke általában: - nyáron: - télen:

38 „nyári” L „téli” L „nyári” L L „téli”

39 Kritikus (határ) fenéksebesség (dh): a már kiülepedett szemcséket az áramló folyadék ne hozza mozgásba: Pl: d = 0,05mm => vh = 3cm/s

40 Homokfogók előlevegőztetésének szerepe:
-aerob körülmények -osztályozott szétválasztás, a szerves szemcsék nem ülepednek Homokmosó

41 Az ülepítők hatásfoka:
ηt : Technológiai ηH :Hidraulikai

42 A tartózkodási idő hatása a városi szennyvíz ülepítési hatásfokára:

43 A felületi terhelés és a tartózkodási idő együttes hatása:

44 Hidraulikai hatásfok:

45 co c=c (τ) Impulzusra adott válaszfüggvény: Nem keveredő (dugós)
Tökéletesen kevert Reális rendszerekre: ( B,C,D eset )

46 c τ , meghatározása a válaszfüggvényből ! Első momentum:
Válasz a kilépésnél τ c A „súlypont” helye Holtidő: τH-ig nincs kimeneti jel

47 Elhúzódó görbe, holt terek
Holtidő; keveredés, rövidzár (th kis érték)

48

49 Hidraulikai hatásfok értékelése:
Optimum? A ηH az ülepítő működésének megítélésében csak az egyik, nem kizárólagos szempont.

50 Az ülepítést befolyásoló egyéb tényezők:
1.Hőmérséklet: - Δρ - η = f (t) - Δt ; szabad áramlás

51 2.Egyenetlen anyag be- és elvezetés, pl:

52 - Szél hatása. - Bukóélek vízszintes helyzete. - Terelő-merülőfalak helyzete. Dorr-vízhozam eloszlás

53 Az áramlás stabilitása:
R: hidraulikai sugár A m2 K m Froud-szám: Az ülepedés szempontjából kedvező, ha az áramlás lamináris, Re – szám kicsi: és az áramlás stabil, Fr-szám nagy:

54 A két feltétel kielégíthető, ha a hidraulikus sugarat ( R ) , csökkentjük.
Megvalósítására áramlásirányú, terelő lemezeket építenek be:

55

56