К вопросу моделирования процесса фильтрования малоконцентрированных суспензий Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12-2/2016 ISSN 2410-700Х_

материалам международной научно-практической конференции «Наука сегодня: проблемы и перспективы развития» (25 ноября 2015 г.) - Вологда, 2015, Ч.1, С. 65-67.

3. Суровцева, О.А. Адаптация машиностроительной САПР ТП для улучшения качества технологической подготовки производства [Текст] / О.А. Суровцева // Современные тенденции развития науки и технологий. IV Междунар. Научно-практич. конференция, сб. науч. трудов (31 июля 2015) - Белгород, 2015, Ч.1, С 137-139.

4. Суровцева, О.А. Автоматизация проектирования технологического процесса сборки обуви литьевого метода крепления [Текст] / О.А. Суровцева, Т.В. Тернавская // Сборник научных трудов SWorld. Материалы международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте 2012». Выпуск 2. Том 6. - Одесса: КУПРИЕНКО, 2012 - С.32-34.

5. Суровцева, О.А. Автоматизация технологических процессов производства обуви с использованием САПР ТП «ТЕХНОПРО» [Текст] / О.А. Суровцева, Современные тенденции развития науки и технологий. Междунар. Научно-практич. конференция, сб. науч. трудов - Белгород, 2015, №7-3, С 120-122.

© Суровцева О.А., Шишкина Г.И., Тимченко Н.А., 2016,

УДК 628.1.033

Д.Д.Тагибаев

старший преподаватель

Южно-казахстанского государственного университета имени М. Ауезова,

г.Алматы, Республика Казахстан e-mail: dd_tagibaev@mail. ru А.И.Абдурасулов к.т.н., доцент

Кыргызско-Российского Славянского университета г.Бишкек, Кыргызская Республика e-mail:[email protected] Ж.И.Осмонов

старший преподаватель Кыргызского государственного университета

строительства, транспорта и архитектуры г.Бишкек, Кыргызская Республика e -mail: ksucta_web@mail. ru

К ВОПРОСУ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФИЛЬТРОВАНИЯ МАЛОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СУСПЕНЗИЙ

Аннотация

Для проектирования сооружений очистки воды необходимо проведение разнообразных экспериментов, учитывающих многочисленные варианты условий фильтрования и конструктивного оформления сооружений. Технологическое моделирование процесса очистки воды фильтрованием основано на теории фильтрования малоконцентрированных суспензий. Основная задача фильтрационного технологического анализа воды - определение параметров фильтрования для воды конкретного водоисточника с целью получения данных для расчета сооружений.

Ключевые слова

Природные воды, проектирование, процесс фильтрования, малоконцентрированная суспензия, фильтрующая загрузка, потеря напора, поровое пространство.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12-2/2016 ISSN 2410-700Х_

Природные воды представляют собой сложные системы, фильтрационные свойства которых не могут быть в полной мере описаны чисто математически. В связи с этим эксперимент является единственным средством получения надежных данных для проектирования сооружений. Для получения этих данных необходимо проведение огромного числа разнообразных экспериментов, учитывающих многочисленные варианты условий фильтрования и конструктивного оформления сооружений.

Применение в таких случаях методов моделирования дает возможность значительно снизить объем экспериментальных работ с тем, чтобы получить характерные фильтрационные показатели изучаемого объекта. Задача моделирования состоит в том, чтобы изучив ход технологического процесса при определенных выбранных параметрах, после простого пересчета, предсказать, как будет протекать этот процесс при иных параметрах. Применение методов технологического моделирования позволяет рассчитать оптимальный режим работы проектируемых и интенсифицировать работу действующих фильтровальных сооружений за счет правильного подбора характеристик загрузки фильтра.

Технологическое моделирование процесса очистки воды фильтрованием основано на теории фильтрования малоконцентрированных суспензий, выдвинутой Д.М. Минцем [1,2].

Прирост потери напора зависит от равномерности распределения отложений по высоте загрузки и определяется также значением параметра А. Определение параметров фильтрования для воды конкретного водоисточника с целью получения данных для расчета сооружений и является основной задачей фильтрационного технологического анализа воды. Фильтрационный технологический анализ воды осуществляется на специальной пилотной установке (рисунок 1).

Рисунок 1 - Установка для проведения фильтрационного технологического анализа.

1 - фильтровальная колонка; 2 - пробоотборники; 3 - пьезометрические датчики; 4 - бачок постоянного уровня; 5 - калиброванная насадка; 6 - подающая трубка; 7 - отвод очищенной воды;

8 - подача воды на промывку.

Основным элементом установки является модель фильтра в виде фильтровальной колонки. Для снижения влияния пристеночного эффекта, а также для того, чтобы расход отбираемой для анализа воды не был выше допустимого, фильтровальная колонка должна иметь диаметр не менее 150 - 200 мм. Высота колонки принимается равной 2,5 - 3,0 м, что дает возможность разместить в ней достаточный для эксперимента слой фильтрующего материала и иметь при этом над загрузкой пространство для поддержания напора при увеличении гидравлического сопротивления в ней.

Для анализа качества воды по слоям фильтрующей загрузки фильтровальная колонка оборудуется

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12-2/2016 ISSN 2410-700Х_

пробоотборниками. Пробоотборники устанавливают равномерно по высоте фильтрующего слоя на расстоянии 15 - 20 см друг от друга. Для получения достоверных результатов фильтровальная колонка должна иметь значительное количество пробоотборников (не менее 6-7).

В ходе опыта фиксируют изменение концентрации суспензии во всех пробах и потерю напора в загрузке. При обработке экспериментальных данных строятся так называемые "выходные" кривые для каждой точки отбора проб и кривая прироста потери напора в загрузке. Эти кривые имеют вид, представленный на рисунке 2 и рисунке 3.

С/Со

0 Xi // Х2 / Хз / Г) Х4 1/ Х5 / Хб (У

о/ / У / Т) / /0 Vc Уо

<у с }°<4 0 X. О о^-о

2 4 б 8 10 12 14 продолжительность работы I, ч Рисунок 2 - «Выходные» кривые по слоям фильтрующей загрузки

а/Ь

Хо

0 2 4 6 8 10 12

продолжительность фильтрования, ч Рисунок 3 - Определение параметров фильтрования по «выходным» кривым.

На графике рисунка 2 проводят горизонтальную прямую с ординатой, соответствующей заданному значению величины отношения допускаемой концентрации взвеси в фильтрате к исходной концентрации ее в воде, поступающей на фильтры С/Со.

По точкам пересечения этой прямой с "выходными" кривыми определяют продолжительность защитного действия каждого слоя загрузки Х [3]. Эти значения откладывают на графике (рисунок 3), где по оси ординат указаны толщины слоев загрузки, а то оси абсцисс - продолжительность защитного действия. По опытным точкам проводят прямую, которая и позволяет определить параметры процесса фильтрования Ь и а.

Полученные в ходе опытов данные дают также возможность определять необходимую для оптимизационных расчетов величину предельной насыщенности порового пространства А рисунка 4.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12-2/2016 ISSN 2410-700Х

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

F(A)

Рисунок 4 - Влияние предельной насыщенности порового пространства отложениями на величину F(A).

Список использованной литературы:

1. Абдурасулов, И. Водообеспечение и очистка сточных вод Кыргызской Республики. ДСП [Текст] / И. Абдрасулов. - Бишкек: Илим, 1994. - 449 с.;

2. Минц, Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды [Текст] / - М.: Стройиздат, 1964. -155 с.

3. Орлов, В. О. Интенсификация работы водоочистных сооружений [Текст] / В. О. Орлов, Б. И. Шевчук. -Киев: Будивельник, 1989. - 125 с.

© Тагибаев Д.Д., Мамбетова Р.Ш., Абдурасулов И.. 2016

УДК 628.161

Д.Д.Тагибаев

старший преподаватель Южно-казахстанского государственного университета, г.Алматы, Республика Казахстан e-mail: dd_tagibaev@mail. ru Р.Ш.Мамбетова старший преподаватель Кыргызско-Российского Славянского университета г.Бишкек, Кыргызская Республика e -mail: mambetova-r@mail. ru И.Абдурасулов д.т.н., профессор кафедры г.Бишкек, Кыргызская Республика e -mail: ilimidin@mail. ru

ОПТИМИЗАЦИЯ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЗАГРУЗОК ЗЕРНИСТЫХ ФИЛЬТРОВ

Аннотация

В статье приводятся экспериментальные данные по изучению динамики процесса кольматации зернистых фильтров, предлагается формула, позволяющая более точно проводить расчеты по оптимизации загрузок фильтровальных сооружений.