Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 38. 16 oktober 1948 - Stoftcentrifug för kornstorleksanalys, av K A Gustavsson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
16 oktober 1948
669
tionen var starkt beroende av stoftkoncentrationen i
sedi-menteringsvätskan, utfördes en serie sedimentationer med
olika koncentrationer. Resultatet av dessa undersökningar
visas i fig. 5. Som synes överensstämmer resultaten väl om
koncentrationen ej överstiger 0,5 g/1 i
sedimenterings-vätskan. Försök gjordes även med mindre koncentrationer
än 0,5 g/1. På grund av att noggrannheten i
bestämningarna förloras vid så små koncentrationer kunde inga
kontinuerliga kurvor erhållas. Redan vid koncentrationen 0,5
g/1 äro bestämningarna synnerligen krävande och fordrar
en minutiös noggrannhet och stor vana.
Kritik
Gentemot det nya instrumentet kan följande kritik
omedelbart framställas och prövas. Den friktionsfria
luftströmningen i siktrummet kan endast erhållas då
spiralströmningens radialkomponent närmar sig noll. Med ökad
ra-dialhastighet ökar även relativhastigheten mellan luften
och skivorna. Detta är också instrumentets största
svaghet. En helt friktionsfri spiralströmning kan konstruktivt
icke genomföras. Då emellertid friktionsgränsskiktets
tjocklek är beroende av relativhastighetens storlek, kan man
vid måttliga stigningar hos luftspiralen erhålla en
tillfredsställande överensstämmelse. Av mikrobilderna framgår
också att fraktioneringsskärpan vid de lägre korngränserna
(liten spiralstigning) är mycket god under det att
orenheten tilltar med växande korngräns. För 0—50 u kan
skärpan anses fullgod och en siktning upp till 100 fi ger, även
om fraktioneringsskärpan för enstaka partiklar ej är
perfekt, mycket goda medelvärden för de hela fraktionerna.
För varje inställning av korngräns kräves ett bestämt
varvtal som under siktningen är konstant. Detta är svårt
att åstadkomma i praktiken på grund av variationer i den
elektriska strömmens frekvens och spänning. Om man
väljer en asynkronmotor med kortsluten rotor för driften,
är emellertid variationerna i varvtal praktiskt taget
oberoende av de normalt förekommande
spänningsvariationerna. Om man sedan antar en maximal variation i
strömmens frekvens av ± 1 % blir den maximala
hastighetsförändringen hos rotorn 2 %. Genom ett räkneexempel
med aktuella värden undersöker vi denna variations
inverkan på korngränsen. För korngränsen kan följande
ekvation uppställas
d= y<2 • jt • 4 (1)
d = korngräns (ideell partikeldiameter)
vr = lufthastighetens radialkomponent
vt = lufthastighetens tangentialkomponent
D — siktrumsdiameter
fi = luftens specifika vikt
yj — partikelns motståndskoefficient.
Turbulent strömning måste förutsättas och
motståndskoefficienten kan då sättas
V = ^(1+0,13
(2)
där
Re = Reynolds tal =
vr • d
v
v — luftens kinematiska viskositet.
Om följande värden insättas: vr = 500 cm/s, vt= 1 898
cm/s, y1 i— 0,0012 g/cm3, D12 cm, v ,= 0,149 cnr/s,
erhålles ekvationerna
d =
500a • 0,0012 • 12 • 6 yj
18982 • i n
V =-R–(1 + 0,13 Re )
Re =
500 • d
0,149
och om ekvationssystemet löses med avseende på d
(lämpligen grafiskt) erhålles
d = 20 u
Fig. 5.
Jämförelse mellan
centrifugering
och sedimenta.
tion med olika
koncentrationer.
Om centrifugens varvtal ökas med 2 % erhålles en
ökning av luftens båda hastighetskomponenter med 2 %.
Om nu de båda nya hastigheterna i>rc=510 cm/s och
v/= 1 935 cm/s insättas i ekvationerna erhålles
d =
5102 - 0,0012- 12 • 6 •
1 9352•4 • n
V =^(1+0,13^)
Re =
510 • d
OJ 49
och om ekvationssystemet löses erhålles
d = 19,84 fi
Det maximala felet för korngränsen till följd av
variationer i periodtal är tydligen ca 0,8 %, eller + 4 % om
kalibreringen göres vid medeltalet.
En annan felkälla vid centrifugeringen är variationerna
i luftens tryck och temperatur. För att undersöka inverkan
av dessa båda variabler utför vi åter ett praktiskt
räkneexempel. Enligt ekv. (1) är d proportionell mot Yi och V
Vi kan då ersätta ekv. (1) med
d = k - yi-yj (la)
eftersom övriga i formeln ingående faktorer ej är
beroende av tryck och temperatur.
Vi utgår från samma exempel som förut för att
undersöka inverkan av variation i hastighet. I detta exempel
förutsättes temperaturen vara 20°C och trycket 760 torr
(?!= 0,0012 och v = 0,149).
Ekvationssystemet blir, med Å-värdet 0.4
d = 0,4 • 0,0012 • v
V =^(1+0,13/^)
Re =
500 d
0,149
lösningen ger
d =20 ju
Vi antar en temperatursänkning till 10°C vid oförändrat
tryck, varvid 7^=0,001242 och rl= 0,139 (enl. Hiitte, 26:e
uppl., bd 1, s. 354). Då erhålles
d = 0,4 • 0,001242 •
yj =^(1 + 0,13 Re0*)
rie
Re =
500 d
0,139
d = 19,85 fi
Då den totala variationen i rumstemperatur vanligen ej
överstiger ± 5°C bör felet till följd därav vara begränsat
till maximalt ca ± 0,4 %.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
