35. 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.
Р
асчет
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 Спр будет пропорциональна отношению вязкостей фильтра мф и
промывной
жидкости мпр’
т.е.
Расход жидкости Vпр 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 Спр 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)