/>
, (3.25)
Еквівалентний діаметр для кільцевого каналу розраховується за формулою [10, с.27]
, (3.26)
Підставимо чисельні значення у формулу (3.26).
м.
Критерій Шервуда у разі ламінарного режиму визначається за формулою [10, с.26]
, (3.27)
У разі турбулентного режиму критерій Шервуда розраховується за формулою [10, с.28]
, (3.28)
де Re - критерій Рейнольдса;
Sc - критерій Шмідта;
l - довжина каналу, м.
Для розрахунку приймемо l=l м [10, с.28].
Критерій Рейнольдса визначається з виразу [10, с.28]
, (3.29)
де V - швидкість течії розчину, м/с;
- в'язкість розчину, м2/с.
Критерій Шмідта розраховується за формулою [10, с.28]
, (3.30)
Швидкість течії розчину знаходиться за формулою [10, с.28]
, (3.31)
де L - відповідно витрата концентрату і пермеата, кг/с.
Витрата концентрату визначається з виразу [10, с.28]
, (3.32)
Підставимо чисельні значення у формулу (3.32).
кг/с.
Підставимо чисельні значення у формулу (3.31).
м/с,
м/с.
Підставимо чисельні значення у формулу (3.30).
м/с,
м/с.
Підставимо чисельні значення у формулу (3.29).
,
.
Таким чином, в апаратах ламінарний режим течії розділяється розчину.
Підставимо чисельні значення у формулу (3.27).
,
.
Підставимо чисельні значення у формулу (3.25).
м/с,
м/с.
Підставимо чисельні значення у формулу (3.21).
,
.
Звідси
,
.
Підставимо чисельні значення у формулу (3.22).
.
.1.6 Уточнений розрахунок поверхні мембран
Для уточненого розрахунку поверхні мембран можна використовується рівняння [9, с.330]
, (3.33)
де С - константа для даної системи.
Константа для даної системи розраховується за формулою [10, с.29]
, (3.34)
де С н, С к - відповідно константи для перетину на вході в апарати першої секції і на виході з апаратів останньої секції.
Константи С н, С до визначають по рівняннях [10, с.29]
, (3.35)
, (3.36)
де Q н, Q к - відповідно проникність мембран на вході в першу секцію і на виході з останньої секції, кг/(м 2 · с).
Проникність мембран розраховуються по рівнянню [10, с.29]
, (3.37)
де П 3 - осмотичний тиск розділяється розчину біля поверхні мембран, Па;
П 2 - осмотичний тиск фільтрату, Па.
Значення П 2, П 3 знаходять за графіком залежно П=f (X), попередньо визначивши значення концентрацій розчину біля поверхні мембрани Х 3 (%) і фільтрату Х 2 (%) (рисунок 3.1).
Концентрації розчинів у поверхні мембран розраховуються за формулами [10, с.30]
, (3.38)
, (3.39)
, (3.40)
. (3.41)
Підставляємо чисельні значення у формули (3.38), (3.39), (3.40) і (3.41).
,
,
,
.
За графіком (рисунок 3.1) знаходимо
МПа,
МПа,
МПа,
МПа.
Підставимо чисельні значення у формулу (3.37).
кг/(м2 · с),
кг/(м2 · с).
Підставимо чисельні значення у формули (3.35) і (3.36).
,
.
Підставимо чисельні значення у форму (3.34).
.
Підставимо отримані значення у формулу (3.33).
.
Розбіжність з робочою поверхнею мембран, рівної тисячі п'ятсот дев'яносто одна м2, становить 7,7%. Отримана різниця не перевищує 10%, тому перерахунку не потрібно [9, с.330].
.1.7 Розрахунок гідравлічного опору
Гідравлічний опір необхідно розраховувати для визначення фактичного тиску в апаратах зворотного осмосу і потрібного напору насоса.
Развиваемое насосом тиск витрачається на створення перепаду робочого тиску через мембрану, подолання гідравлічного опору потоку розділяється розчину в апаратах і потоку пермеата в дренажах [9, с. 330].
Максимальний робочий тиск, Па, яке повинен розвивати насос, визначається по рівнянню [10, с.30]
, (3.42)
де, - гідравлічне опір відповідно потокам розчину і фільтрату,...
