Фильтрование при постоянной скорости.

Этот режим фильтрования получается, когда суспензия по дается на фильтр под давлением

при помощи поршневого или плунжерного насоса. При постоянном числе ходов насоса через

фильтр проходит постоянный объем фильтрата; при этом в связи с образованием осадка

растет сопротивление и повышается перепад давления.

Так как скорость фильтрования постоянна, то основное дифференциальное уравнение

принимает вид (Rф- сопротивление фильрующей перегородки)

откуда получаем основное уравнение фильтрования при С = const (1)

Из сопоставления уравнения и при режиме с ∆р = const следует, что

они тождественны и отличаются тем, что первое слагаемое в ур-нии (1) в два раза

больше соответствующей величины в последнем ур-нии.

Так же как и для режима при ∆р = const, уравнение (1) может быть решено относительно

объема фильтрата V

или относительно необходимой площади поверхности F

(r- Удельное сопротивление)

В частности, для случая, когда сопротивлением фильтрующей перегородки можно пренебречь,

т.е. при получаем ( х=Vосадка/Vфильтрата)

где ∆р — перепад давления в конце фильтрования при конечной толщине осадка.

Сравнение уравнений и доказывает, что при одинаковых условиях

и конечном давлении производительность фильтра при ∆р = const в 1,42 раза больше

его производительности при С = const.

Расчет продолжительности фильтрования при режиме

С = const проводится, исходя из предельно допустимого перепада

Р для фильтра данной конструкции. Деля

Ур-е на и умножая и деля

первый член левой части уравнения на τ,

получаем:

Рис XIII-2. зависимость перепада давления от времени

при фильтровании в режиме с постоянной скоростью.

Так как V/Fτ = С, окончательно имеем т.е.

для случая несжимаемого осадка перепад давления растет по прямой линии, начиная

от первоначального перепада давления . Для сжимаемого осадка ,

перепад давления будет большим- и его изменение будет происходить по кривой (см.

пунктирную линию на рис.).

 

Вопрос 36. Промывка осадка на фильтре.

Промывка осадка проводится с целью удаления содержащегося в нем фильтрата путем вытеснения

его промывной жидкостью. Она удлиняет полный цикл работы фильтра, поэтому

необходимо рассчитать продолжительность промывки данного осадка. При расчете принимается,

что высота слоя осадка не меняется, сопротивление его остается постоянным, равным сопротивлению

в конце фильтрования, и процесс протекает с постоянной скоростью.

Если промывку проводят после фильтрования при ∆р=const, то конечная скорость

процесса определяется уравнением

Режим движения жидкостей в осадках при фильтровании является

ламинарным, и перепад давления, затрачиваемый на трение в капиллярах

осадка, пропорционален вязкости жидкости. Поэтому скорость промывки осадка

промывной жидкостью С_пр будет пропорциональна отношению вязкостей фильтра м_ф и

промывной жидкости м_пр’ т.е.

Расход жидкости V_пр зависит от полноты промывки и устанавливается из опыта.

Продолжительность промывки составит

(1)

Если промывку проводят после фильтрования при режиме С=const, то обычно и скорость

промывки С_пр постоянна, так как промывная жидкость подается тем же насосом. В этом

случае продолжительность промывки определяется по уравнению(1), а перепад давления

∆р, зависящий от вязкости фильтрата и промывной жидкости, определяется из выражения

(r- Удельное сопротивление)

Вопрос 37 Расчет фильтров.

Схема и посл-сть расчета фильтра в знач-ой степени зависят от его типа и конструкции а также

от режима фильтрования. Рассмотрим посл-ть расчета применительно к конструкциям

фильтров периодического и непрерывного действия. Для данной суспензии при известном

объемном содержании осадка х по опытным или производственным данным принимают

значение сопротивлений Rф и r_o. Фильтры периодического действия. Их эксплуатация возможна

при двух режимах. Режим ∆р=const При этом режиме, 1) задаются толщиной осадка h, 2)опр-ют

по ур-нию прод-ть фильтрования 3) Находят объем фильтрата V1, полученного за одну

операцию с 1м² поверхности фильтра при объеме осадка 1*h. 4)Рассчитывают

конечную скорость в конце фильтрования и постоянную скорость промывки Cпр. 5) При известном

из опыта расходе промывной жидкости Vпр определяют скорость промывки

6) Оценив время затраченное на разгрузку и сборку фильтра, определяют

полную продолжительность одной операции. 7)Находят число

операций в сутки 8)Рассчитывают производительность 1м² фильтра в сутки . После

этого по заданной производительности рассчитываемой фильтровальной установки Vсут

находят требуемую общую поверхность фильтрования. и подбирают по каталогам размер

и число фильтров. Режим C=const. При этом режиме расчет фильтрования следует

вести, ориентируясь на фильтр определенного типа и размера, имеющей известную

площадь поверхности F, и на поршневой или плунжерной насос с определенной подачей V_н,

м³/час, задаются также предельным перепадом давлений ∆р, соответствующим конструкции

фильтра и насоса. Затем выполняют следующие расчетные операции: 1) находят скорость

фильтрования 2) Определяют продолжительность фильтрования .

3) Рассчитывают толщину осадка 4) Находят как и для предыдущего режима следующие параметры: продолжительность промывки

Продолжительность полной операции , число операций в сутки

5) Рассчитать производительность фильтра за одну операцию, зная производительность

насоса 6) Определяют суточную производительность данного фильтра по

объему суспензии