4. Технічна характеристика

1. Апарат призначений для фільтрувальння розчину, який містить кристали глутамінової кислоти.

2. Поверхня фільтрування, м 1,5.

3. Об'єм приймача, л:

а) суспензії (повний) 2000;

б) заповненого суспензією 600;

в) фільтрату 100.

4. Робоча температура, С 20.

5. Робоча різниця тисків, МПа 0,5.

6. Габаритні розміри, мм:

висота 1975;

ширина 1700;

довжина 1700.

7. Маса 1420.

5. Розрахунки, що підтверджують працездатність та надійність конструкції

Розрахуємо відношення об’єму осаду до об’єму фільтрату за формулою

(1)

де С=5 % – об’ємна частка твердої фази в суспензії; =55 % - вологість осаду після фільтрування;- відношення густини рідинидо густини твердої фази:

(2)

де кг/м³; кг/м³.

Звідси

Знаходимо масу твердої фази, що відкладається при отриманні 1 м³ фільтрату за формулою:

(3)

Отже

кг/м³.

Пористість осаду визначаємо за формулою

(4)

Підставимо значення в формулу (4):

.

Визначимо константи фільтрування.

Дані дослідного фільтрування на лабораторному фільтрі з м² представлені в Таблиці 5.1.

Таблиця 5.1. Дані дослідного фільтрування на лабораторному фільтрі з м².

Тривалість фільтрування, с	Кількість фільтрату, м3	q	τ/q
70	0,0005	0,05	1400
230	0,001	0,1	2300
490	0,0015	0,15	3266,667
826	0,002	0,2	4130

За даними таблиці 1 будуємо графік для визначення констант фільтрування.

З рівняння лінії тренду отримаємо константи фільтрування: = 485 м³/м² та =18313 с/м².

Питомий опір осаду та опір фільтрувальної перегородкирозраховуються відповідно до наступних формул:

(5)

(6)

де МПа – постійний перепад тиску при якому працює фільтр;Па·с – динамічна в’язкість води при температурі 30^оС.

Підставляємо значення в рівняння (5) та (6):

м^-2,

м^-1.

Визначаємо найбільшу питому продуктивність за формулою

(7)

де с – час основних операцій;- коефіцієнт, який розраховується за формулами

, (8)

дe та

, (9)

, (10)

де - відношення маси розчиненої речовини, що вимивається розмивною водою, до маси, що знаходиться в осаді до промивки.

Отже,

с/м²,

с/м²,

м³/(м²·год).

Тривалітсть стадії фільтрації:

с.

Тривалість стадії промивки:

с.

Тривалість основної стадії:

с.

Тривалість циклу фільтрації:

с.

Розрахуємо оптимальну питому продуктивність фільтру по суспензії:

м³/(м²·год).

Знаходимо необхідну загальну площу фільтрування

, (11)

де =10 м³/год – витрата культуральної рідини, що йде на освітлення.

Звідси

м².

Питомий об’єм промивної води становить:

м³/(м²·год).

Погодинна витрата промивної води

м³/год.

Визначаємо необхідну кількість фільтрів, якщо фільтр з діаметром 1400 мм має фільтрувальну поверхню 1,5 м²:

фільтрів.