5. Техническое задание

5.1. Расчет процесса и выбор аппарата

Фильтрование – это технологическая операция разделения неоднородных (гетерогенных) систем – суспензий или аэрозолей при помощи пористых (фильтровальных) перегородок, задерживающих твердую (дисперсную) фазу и пропускающих жидкую или газовую фазу (дисперсионную среду). Процессы фильтрования суспензий и дымов обычно рассматривают раздельно. Поэтому в дальнейшем речь будет идти лишь о фильтровании водных суспензий

5.2. Методика расчета процессов фильтрования

Расчет процесса фильтрования включает следующие этапы:

• составление материального баланса и определение материальных потоков;

• определение необходимой поверхности фильтрования для обеспечения заданной производительности фильтра;

• вычисление объема промывной жидкости;

• определение продолжительности промывки осадка.

Методика расчета зависит от типа и конструктивных особенностей фильтра, характера заданных и определяемых величин и условий проведения процесса фильтрования.

Основные условные обозначения

С_с , С_ос – объемно-массовые концентрации твердой фазы в суспензии, в осадке, кг/м³;

G_с , G_ф , G_ос, G_т – массы суспензии, фильтрата, влажного осадка, твердой фазы, кг или, соответственно, производительности по указанным субстанциям, кг/час ;

m – масса твердой фазы, кг;

Р _ф ,Р _пр - движущие силы фильтрования, промывки, Па;

H – толщина слоя осадка, м;

R_ос, R _ф.п. – гидравлические сопротивления слоя осадка и фильтровальной перегородки, отнесенные к единице вязкости, 1/м;

r₀ , r_m – удельные объемное (м³/м²) и массовое (м/кг) сопротивления осадка;

S–поверхность фильтрования, м²;

Vс, V_ф, V_ос,V_пр – объемы суспензии, фильтрата, влажного осадка, промывной жидкости (м³) или объемные производительности по соответствующим субстанциям, м³/час.

V_1ф.сут - съём фильтрата с 1 м² фильтра в сутки, м³/м².сут;

V_1ф.ц - съём фильтрата с 1 м² фильтра за один цикл фильтрования, м³/м²;

v_пр - удельный объемный расход промывной жидкости на 1 кг влажного осадка, м³/кг;

V_пр – полный объем промывной жидкости в цикле фильтрования, м³;

W - влажность осадка, % или массовые доли;

_с и _ос - объемные доли твердой фазы в суспензии и в осадке соответственно, м³/м³;

Х_с и Х_ос - массовые концентрации твердого в суспензии и в осадке, % или масс. доли;

Х₀ - отношение объема влажного осадка к объему фильтрата, м³/м³;

Х_m - отношение массы твердой фазы к объему фильтрата, кг/м³;

Z - число циклов фильтрования в сутки;

 - порозность (пористость) слоя осадка (отношение объема пор к объему всего осадка), м³/м³;

, _пр - вязкость фильтрата, промывной жидкости , Па.с;

_с ,  _ж ,  _т ,  _ос - плотности суспензии, фильтрата, твердой фазы и влажного осадка , кг/м³;

 , _пр,  _с,  _в - продолжительности стадий фильтрования, промывки, подсушки осадка и вспомогательных операций в цикле фильтрования, с;

_ц - продолжительность полного цикла работы фильтра, с.

Таблица 1

Исходные данные

№ зада – ния	Производитель – Ность				Р *10 5 Па	Хс, % ( масс)	W , % (масс)	ж кг/ м3	т, кг/ м3	*10-3 Па с	 пр *10-3 Па с	Vпр 103 м3 / кг	Rф.п. 10-9, 1/ м
	Vc , м3/ час		Gт , кг/час
1	10,1		-		3,0	2,4	30	1110	2060	1,65	1,20	1,40	40,0
№ Величины		1
r0,.10-12, 1/ м2		2,7
rm.10-9 , м/ кг		-

Таблица 2