La tecnología de flotación por aire se utiliza ampliamente debido a su alta eficiencia, tamaño pequeño del dispositivo, fácil operación y gestión sencilla. Sin embargo, la tecnología de flotación por aire todavía tiene algunas imperfecciones que deben mejorarse, como el problema de la obstrucción del liberador. Aunque los liberadores existentes están diseñados con muchas medidas antiobstrucción, todavía no son ideales y es posible que se produzcan obstrucciones de vez en cuando. Otro ejemplo es que el diseño del raspador de escoria no puede resolver bien el problema de la elevación y acumulación de espuma. Este artículo analiza principalmente el ajuste entre el nivel de agua y el volumen de drenaje del tanque de flotación de aire.
La tecnología de flotación por aire se utiliza ampliamente debido a su alta eficiencia, tamaño pequeño del dispositivo, fácil operación y gestión sencilla. Sin embargo, la tecnología de flotación por aire todavía tiene algunas imperfecciones que deben mejorarse, como el problema de la obstrucción del liberador. Aunque los liberadores existentes están diseñados con muchas medidas antiobstrucción, todavía no son ideales y es posible que se produzcan obstrucciones de vez en cuando. Otro ejemplo es que el diseño del raspador de escoria no puede resolver bien el problema de la elevación y acumulación de espuma. Este artículo analiza principalmente el ajuste entre el nivel de agua y el volumen de drenaje del tanque de flotación de aire.
1 Método de ajuste del nivel de agua y volumen de drenaje
Al diseñar el dispositivo de flotación por aire, el autor también encontró el problema de ajustar el nivel de agua y la salida de agua del tanque de flotación por aire. comparaciones repetidas, la decisión final se tomó como se muestra en la Figura 1 Mecanismo de ajuste que se muestra. El principio de este mecanismo es: ajustar la altura de la biela de la boya en el punto de articulación de la boya 2 para determinar la altura del vástago de la válvula reguladora 4 y la válvula reguladora 5. La válvula reguladora actúa directamente sobre el tubo de goma 8, cambiando la área de paso de agua de la tubería de goma y control del volumen de drenaje del tanque de flotación. Cuando sube el nivel del agua en la piscina, el flotador sube y la palanca se mueve hacia arriba, haciendo que la biela 4 y la válvula reguladora 5 se muevan hacia arriba, ampliando el área de agua de la tubería de goma y aumentando el volumen de drenaje después del; aumenta el desplazamiento, el nivel del agua en la piscina de flotación de aire inevitablemente bajará. Por el contrario, si el nivel del agua en el tanque de flotación de aire baja, el pontón bajará, haciendo que la biela 4 y la válvula reguladora 5 se muevan hacia abajo. El movimiento hacia abajo de la válvula reguladora 5 reducirá inevitablemente la sección transversal del agua. del tubo de goma y reducir el volumen de drenaje. Después de reducir el desplazamiento, el nivel del agua en el tanque de flotación de aire también aumentará. De esta manera, el equilibrio se ajusta automáticamente siempre que la altura del nivel del agua se determine de acuerdo con los requisitos para eliminar la espuma, el nivel del agua y el volumen de drenaje se equilibrarán automáticamente, ahorrando mano de obra y esfuerzo. Este dispositivo tiene una estructura sencilla, es ingenioso y práctico, y es un mecanismo adecuado para pequeños dispositivos de flotación de aire.
2 Cálculo hidráulico
Fórmula de cálculo del caudal de salida del orificio:
Q=μω(2gH)1/2 (1)
En el fórmula: Q-salida de agua del orificio, m3/s;
coeficiente de velocidad del flujo μ;
área del orificio ω, m3, ω=πd2/4 (d es el diámetro de la tubería de drenaje );
H-nivel de agua, m.
De acuerdo con (1) método de cálculo del flujo de salida del orificio [1], el mecanismo de ajuste anterior se simplifica como se muestra en la Figura 2:
Si el nivel de agua aumenta a △H, Debe Para garantizar que el volumen de drenaje Q permanezca sin cambios, se debe reducir el área de la tubería de drenaje. Suponga que el área reducida es △ω. Después de deformar el orificio, el valor μ permanece sin cambios y se establece la siguiente fórmula.
ω(2gH)1/2=(ω-Δω)[2g(H+ΔH)]1/2 (2)
Ecuación de conversión:
[ω/(ω-Δω]2=(H+ΔH)/H
Supongamos que el área del orificio transformado es ω1, entonces:
[(ω1+Δω )/ω1 ]2=(H+ΔH)/H (3)
1+2(Δω/ω1)+(Δω/ω1)2=1+ΔH/H (4)
Combinando términos similares: (Δω/ω1]2 el valor es demasiado pequeño y puede ignorarse, entonces existe
2(Δω/ω1)=ΔH/H (5)
La fórmula anterior se puede escribir como:
ΔH/H=2(ω/ω1-1) (6)
Se puede ver en la fórmula (6) que H y ω son valores constantes, el cambio de ΔH solo está relacionado con ω1. La derivación de esta fórmula puede demostrar aún más la viabilidad teórica del método de ajuste.
3 Ejemplo de cálculo
Los parámetros de un determinado dispositivo de flotación por aire son los siguientes: volumen de tratamiento de agua Q=20m3/h, altura del nivel del agua H=1,6m, tubería de drenaje d= 40 mm y el nivel del agua debe aumentarse en 0,04 m, ¿cuánto cambia el área de la tubería de drenaje?
Sustituyendo los parámetros en la fórmula (6), tenemos
0.04/1.6=2(ω/ω1-1)
Obtenemos:
ω/ω1=1.0125
Entonces:
ω1/ω=1/1.0125≈98.8%
El resultado es que el área de la tubería de drenaje cambios al 98,8% original, con un cambio tan pequeño, el uso de tubos de goma como parte deformada de la tubería de drenaje puede cumplir completamente con los requisitos de ajuste del nivel del agua.
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