На основе закона сохранения массы определили нагрузки на элементы рассматриваемой системы в условиях установившегося технологического режима, составив для каждого элемента уравнения материального баланса.
Уравнения материального баланса по общим массовым расходам поступающего на фракционирование навоза и продуктов его обработки имеют вид:
− −
ж = 0, (11.46)
−
тф − ф = 0. (11.47)
Уравнения материального баланса по массовым расходам абсолютно сухого вещества (а.с.в.), содержащегося в физических потоках, имеют вид:
− −
ж ж = 0, (11.48)
−
тф тф − ф с ф = 0, (11.49)
где mc , moc , mж , m тф, mф – суточный массовый выход, т, соответственно: поступающего на фракционирование усредненного жидкого навоза; осадка, полученного при фракционировании усредненного навоза дуговым сепаратором; жидкой фракции, получений при фракционировании навоза сепаратором; твердой фракции, полученной при работе отжимного устройства; фильтрата, полученного в процессе обезвоживания осадка отжимным устройством;
- сc , сoc , сж , с тф, сф – массовая доля а.с.в. в соответствующих потоках, %.
Разделив обе части уравнения (11.49) на и обозначив жс ж = , получим:
=
, (11.50)
ж с ж = (1 − с ) . (11.51)
224
После аналогичного преобразования уравнения (11.49) получим:
тф с тф = оу ос с ос , (11.52)
ф с ф = 1 − оу ос с ос . (11.53)
В уравнениях (11.50)–(11.53) и оу–соответственно эф- фективность выделения а.с.в. дуговым сепаратором и его отжимным устройством.
Для определения нагрузок на элементы системы фракционирования навоза по представленным зависимостям необходимо из технологических условий задать значения неизвестных: эффективность работы сепаратора и отжимного устройства ( ; оу), массу mc и концентрацию усредненного навоза, поступающего на обработку – = 2400 т; = 1,7 %; = 30 %; оу= 35 %. Тогда, решая последовательно уравнения (11.50)–(11.53), найдем искомые значения нагрузок на элементы системы фракционирования навоза.
С учетом изложенного масса а.с.в. в поступающем на обработку усредненном жидком навозе применительно к свиноводческому комплексу по выращиванию и откорму 108 тыс. свиней в год при суточном выходе навоза 2400 т и концентрации абсолютно сухого вещества в нем 1,7 % составит:
с с с = 2400 ∙0,017 = 40,8 т.
Усредненный навоз подается на дуговой сепаратор, эффективность которого составляет по заданию = 30 % на выделении а.с.в. В процессе фракционирования навоза сепаратором выделяется осадок, количество а.с.в. в котором определили по выражению (11.50),
= 0,30 ∙2400 ∙0,017 = 12,24 т,
что при содержании а.с.в. в осадке 10 % составит:
= 12,24 = 122,4 т.
0,10
Количество а.с.в. в жидкой фракции, полученной при фракционировании навоза сепаратором, находим по формуле (11.51),
ж с ж = (1 −0,30) ∙2400 ∙0,017 = 28,56 т.
Массу выделенной сепаратором жидкой фракции определим по выражению (11.46),
ж = 2400 −122,4 = 2277,6 т.
Ее объем при плотности 1,0035 т/м3
ж = 2277,6 = 2269,7 м .
1,0035
Содержание а.с.в. в жидкой фракции, %,
Сж = 28,56 ∙100 % = 1,25.
2277,6
Обводненный осадок, полученный на сепараторе, поступает на отжимное устройство, эффективность которого по а.с.в. составляет 35 %. При обезвоживании осадка отжимным устройством получают твердую фракцию, количество а.с.в. в которой определяется по выражению (11.52),
тф с тф = 0,35 ∙12,24 = 4,284 т,
что при содержании а.с.в. в твердой фракции, равном 16,5 %, составит:
тф = 4,284 = 25,96 т.
0,165
Масса фильтрата, полученного при обезвоживании осадка отжимным устройством, составит (11.47),
ф = ос − тф = 122,4 −25,96 = 96,44 т.
Общая масса фильтрата составит:
= ж + ф = 2277,6 + 96,44 = 2374,04 т,
