ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Изучение конструкций, технологические расчеты фильтров для разделения суспензий
Выполнить технологический расчет указанного в задании фильтра при заданных характеристиках разделяемой суспензии, фильтрата и промывной жидкости, требованиях к характеристикам образующегося осадка:
- определить среднюю производительность по суспензии фильтра периодического действия заданного типа за цикл его работы в указанном режиме, см. таблицу 7.2.1;
- определить поверхность вакуум-фильтра непрерывного действия указанного типа, необходимую для обеспечения заданной производительности по суспензии, выбрать стандартный фильтр и определить их необходимое количество в установке, см. таблицу 7.2.2, Приложение А.
В отчет о выполнении задания включить формулировку задачи, необходимые комментарии к расчетным формулам и график зависимости исследуемого параметра процесса фильтрования от указанной характеристики фильтра, суспензии, осадка или фильтрата.
Обозначения к таблицам: f - тип фильтра периодического действия: f = 1 - ФПАКМ, f = 2 - листовой фильтр, f = 3 - рамный фильтр-пресс, f = 4 - нутч-фильтр, f = 5 - друк-фильтр; f - тип фильтра непрерывного действия:
f = 1 - барабанный вакуум-фильтр общего назначения, f = 2 - дисковый выкуум-фильтр, f = 3 - ленточный вакуум-фильтр; rf — режим фильтрования:
rf = 0 - постоянного перепада давления,
rf = 1 - постоянной скорости фильтрования с возможным переходом на режим постоянного перепада давления;
F - рабочая поверхность фильтра периодического действия;
G - производительность фильтра непрервыного действия по суспензии;
Ар, Ард - перепад давления на фильтре и его максимально допустимое значение; Яп - сопротивление фильтрующей перегородки; тс - продолжительность осушки осадка,
второго обезвоживания осадка в барабанных вакуум-фильтрах; тв - продолжительность вспомогательных операций для фильтров периодического действия;
l - расстояние между осями: раздвинутых плит ФПАКМа, фильтрующих листов в листовых фильтрах; s - толщина: фильтровальной плиты ФПАКМа,
фильтрующего листа листового фильтра, рамы рамного фильтр-пресса; хм - массовая концентрация твердой фазы в суспензии; рж, рт - плотность жидкой и твердой фазы суспензии; ц, цп - динамическая вязкость фильтрата, промывной жидкости; h - толщина слоя осадка (на внутреннем радиусе дисков для дискового фильтра); W - массовая влажность осадка; гт - массовое сопротивление осадка;
A, f - коэффициенты зависимости гт от Ар: гт = A • Ар; уп - удельный объем промывной жидкости;
иц - средняя скорость фильтрования за цикл обработки суспензии;
F(, - необходимая поверхность фильтрования в непрерывном режиме; ио - оптимальная скорость фильтрования для фильтров периодического действия; то - оптимальная длительность фильтрования для фильтров периодического действия;
h - толщина слоя осадка в фильтре периодического действия при оптимальной длительности или оптимальной скорости фильтрования.
Контрольные вопросы
1. Какие допущения о характере процесса фильтрования позволяют преобразовать основное уравнение фильтрования в алгебраическое?
2. Что такое "фильтровальные камни" и в каких ситуациях они используются?
3. Какая конструкция фильтра периодического действия самая распространенная? Почему?
4. Какой элемент конструкции барабанного фильтра существенно усложняет его обслуживание? Почему?
5. Какая конструкция фильтра наиболее приспособлена к разделению быстроосаждающихся суспензий с полидисперсной твердой фазой?
|
№ вар та |
fn |
rf |
F, м2 |
Да Др® МПа |
Йп10- 9 1/м |
tc, с |
V с |
l, мм |
s, мм |
% |
рж, кг/м3 |
Рі^ кг/м3 |
W, % |
Л-10 9 |
f |
А Па-с |
Цп, Па-с |
Vn, м3/кг |
Изменяемый параметр |
Иссле дуемый пар-тр |
|
1 |
1 |
0 |
10 |
0.6 |
1.2 |
150 |
240 |
60 |
38 |
3.7 |
1037 |
1310 |
56 |
5.13 |
0.37 |
0.00112 |
0.001 |
0.0014 |
ц е [0.0005;0.005] |
wц, м/с |
|
3 |
2 |
0 |
50 |
0.3 |
48 |
60 |
1860 |
102 |
34 |
7 |
1290 |
3710 |
42 |
4.68 |
0.28 |
0.00286 |
0.001 |
0.001 |
Аре [0.1;0.6] |
wц, м/с |
|
5 |
2 |
1 |
125 |
0.4 |
14.7 |
70 |
2460 |
115 |
45 |
1.8 |
1070 |
2520 |
62 |
2.42 |
0.29 |
0.00083 |
0.00086 |
0.0012 |
це [0.0004;0.003] |
w0, м/с |
|
7 |
3 |
0 |
22 |
0.8 |
36 |
120 |
1620 |
- |
25 |
1.2 |
1165 |
1720 |
39 |
24.6 |
0.34 |
0.0017 |
0.00097 |
0.0011 |
Аре [0.3;1.0] |
То, с |
|
9 |
4 |
0 |
1.5 |
0.06 |
48 |
30 |
1800 |
- |
- |
12 |
1870 |
1450 |
63 |
0.9 |
0.37 |
0.00092 |
0.00086 |
0.0025 |
Аре [0.03;0.09] |
к0, мм |
|
11 |
3 |
1 |
40 |
0.8 |
32 |
120 |
2700 |
- |
45 |
6.2 |
1040 |
1950 |
35 |
8.54 |
0.32 |
0.00096 |
0.00086 |
0.001 |
це [0.0005;0.005] |
к0, мм |
|
13 |
1 |
0 |
5 |
0.2 |
3.6 |
600 |
80 |
55 |
38 |
2 |
1020 |
1470 |
80 |
2.42 |
0.46 |
0.00098 |
0.001 |
0.0013 |
хм е [0.5;7.5] |
w№ м/с |
|
15 |
3 |
1 |
56 |
0.6 |
48 |
120 |
3000 |
- |
25 |
14 |
1090 |
2460 |
57 |
13.8 |
0.27 |
0.0052 |
0.001 |
0.0015 |
хм е [5;20] |
w0, м/с |
|
17 |
4 |
0 |
3.2 |
0.075 |
2.9 |
60 |
2400 |
- |
- |
16.5 |
1065 |
2020 |
64 |
1.03 |
0.28 |
0.00133 |
0.00092 |
0.0012 |
хм е [10;25] |
То, с |
|
19 |
2 |
1 |
40 |
0.3 |
44 |
60 |
1920 |
100 |
32 |
4.8 |
1000 |
3050 |
65 |
24.8 |
0.27 |
0.0008 |
0.00098 |
0.0016 |
хм е [2; 10] |
к0, мм |
|
21 |
5 |
0 |
1.5 |
0.5 |
4.8 |
120 |
1800 |
- |
- |
11 |
1070 |
2100 |
51 |
3.2 |
0.4 |
0.00093 |
0.0009 |
0.0014 |
хм е [5;20] |
к0, мм |
|
23 |
3 |
1 |
80 |
0.4 |
28 |
120 |
3300 |
- |
25 |
10.5 |
1530 |
3200 |
25 |
13.1 |
0.3 |
0.00085 |
0.00095 |
0.0013 |
Wе [20;50] |
w0, м/с |
|
25 |
3 |
1 |
112 |
0.4 |
52 |
300 |
3600 |
- |
45 |
16.5 |
1130 |
2910 |
48 |
7.24 |
0.31 |
0.00284 |
0.00182 |
0.0009 |
Wе [40;60] |
к0, мм |
|
27 |
2 |
0 |
20 |
0.4 |
2.6 |
30 |
2820 |
100 |
15 |
8 |
1040 |
1520 |
76 |
5.16 |
0.32 |
0.00105 |
0.00084 |
0.0012 |
Wе [25;55] |
wц, м/с |
|
29 |
5 |
0 |
4.5 |
0.33 |
8.83 |
90 |
2400 |
- |
- |
14.5 |
1110 |
1950 |
59 |
1.92 |
0.34 |
0.00083 |
0.00085 |
0.0011 |
Wе [45;65] |
То, с |
|
31 |
2 |
0 |
50 |
0.3 |
13.4 |
60 |
1860 |
102 |
34 |
6 |
1030 |
3640 |
30 |
1.46 |
0.33 |
0.0023 |
0.001 |
0.0014 |
Wе [30;55] |
к0, мм |
|
32 |
1 |
0 |
25 |
0.5 |
9.3 |
120 |
180 |
80 |
50 |
15.4 |
977 |
2550 |
47 |
1.49 |
0.42 |
0.00089 |
0.0017 |
0.0015 |
це [0.0002;0.003] |
То, с |
|
№ вар та |
fH |
G, т/сут |
МПа |
йп-10-9, 1/м |
tc, с |
h, мм |
% |
рж, кг/м3 |
Рі^ кг/м3 |
W, % |
гу10-1° , м/кг |
Па-с |
^п, Па-с |
Vn, м3/кг |
Изменяемый параметр |
Иссле дуемый пар-тр |
|
2 |
1 |
370 |
0.067 |
40 |
20 |
11 |
16 |
1120 |
2640 |
54 |
2.72 |
0.00107 |
0.00046 |
0.001 |
^ є [0.0005;0.005] |
F,, м2 |
|
4 |
2 |
900 |
0.064 |
56.3 |
20 |
7 |
12 |
1075 |
2630 |
58 |
8.6 |
0.00098 |
- |
- |
h є [4;12] |
F,, м2 |
|
6 |
3 |
60 |
0.063 |
98.6 |
20 |
6 |
16 |
1096 |
2920 |
61 |
6.24 |
0.00121 |
0.00098 |
0.0017 |
Ар є [0.04;0.08] |
F„, м2 |
|
8 |
1 |
235 |
0.048 |
105 |
12 |
6 |
12 |
1070 |
2980 |
68 |
17.7 |
0.001 |
0.00053 |
0.0011 |
h є [3;12] |
F„, м2 |
|
10 |
2 |
250 |
0.062 |
67 |
90 |
10 |
13 |
1042 |
1480 |
39 |
1.2 |
0.00102 |
- |
- |
Ар є [0.04;0.09] |
Fo, м2 |
|
12 |
3 |
77 |
0.06 |
33.2 |
30 |
8 |
19 |
1075 |
3240 |
64 |
9.05 |
0.00118 |
0.00078 |
0.0013 |
хм є [5;25] |
Fo, м2 |
|
14 |
1 |
87 |
0.057 |
39 |
20 |
9 |
12 |
1020 |
1270 |
53 |
2.16 |
0.00103 |
0.00086 |
0.001 |
Ар є [0.03;0.08] |
Fo, м2 |
|
16 |
2 |
480 |
0.068 |
52 |
75 |
11 |
17 |
1120 |
2130 |
47 |
15.3 |
0.00107 |
- |
- |
хм є [7;27] |
Fo, м2 |
|
18 |
3 |
43 |
0.05 |
31.2 |
20 |
7 |
14 |
1053 |
3160 |
44 |
3.84 |
0.0009 |
0.00078 |
0.0012 |
Wє [35;55] |
Fo, м2 |
|
20 |
1 |
250 |
0.06 |
48 |
20 |
10 |
20 |
1140 |
2160 |
43 |
0.87 |
0.0017 |
0.00078 |
0.0012 |
хм є [10;30] |
Fo, м2 |
|
22 |
2 |
1025 |
0.067 |
60.4 |
60 |
11 |
20 |
1020 |
2400 |
62 |
9.7 |
0.00094 |
- |
- |
Wє [50;70] |
Fo, м2 |
|
24 |
3 |
48 |
0.056 |
60.3 |
40 |
9 |
15 |
1035 |
2980 |
53 |
3.2 |
0.00105 |
0.001 |
0.001 |
^ є [0.0002;0.002] |
Fo, м2 |
|
26 |
1 |
125 |
0.064 |
62 |
25 |
13 |
13 |
1056 |
2630 |
50 |
0.865 |
0.00102 |
0.00086 |
0.0015 |
Wє [25;55] |
Fo, м2 |
|
28 |
2 |
160 |
0.056 |
60.3 |
90 |
12 |
15 |
1035 |
1960 |
53 |
3.2 |
0.00105 |
- |
- |
^є [0.0003;0.003] |
Fo, м2 |
|
30 |
3 |
30 |
0.058 |
71.6 |
20 |
9 |
22 |
1165 |
3020 |
53 |
9.63 |
0.00179 |
0.00087 |
0.0009 |
h є [5;15] |
Fo, м2 |
