6.5 Обладнання для зневоднювання осадів
Завдання . Розрахувати і прийняти вакуум-фільтр для зневоднювання суспензії за наведеними в табл. 6.4 характеристиками
Таблиця 6.4- Вихідні дані
|
№ |
Gос |
Xm |
ρр |
ρт |
μ |
ΔP |
hос |
W |
rв |
rф |
vпр |
μ пр |
τc |
|
1 |
100 |
19 |
1100 |
2050 |
1,65 |
60 |
14 |
68 |
2,35 |
6,2 |
1,4 |
1,00 |
25 |
|
2 |
40 |
16 |
1120 |
2460 |
1,07 |
67 |
11 |
69 |
27,2 |
40,0 |
1,0 |
0,46 |
20 |
|
3 |
27 |
8,5 |
990 |
2370 |
0,62 |
67 |
7 |
70 |
54,2 |
41 |
1,5 |
0,6 |
32 |
|
4 |
11,2 |
17 |
1080 |
2950 |
1,2 |
56 |
13 |
61 |
7,8 |
27 |
1,2 |
0,86 |
17 |
|
5 |
18 |
12 |
1070 |
2980 |
1,60 |
48 |
6 |
74 |
17,7 |
10,5 |
1,1 |
0,53 |
12 |
|
6 |
10,8 |
12 |
1020 |
1910 |
1,03 |
58 |
12 |
67 |
4,2 |
34 |
1,0 |
0,8 |
15 |
|
7 |
20 |
16 |
1095 |
2350 |
1,54 |
62 |
13 |
74 |
12 |
28 |
1,4 |
0,86 |
25 |
|
8 |
30 |
20 |
1140 |
2160 |
1,7 |
60 |
17 |
67 |
4,7 |
46 |
1,5 |
0,98 |
20 |
|
9 |
15 |
20 |
1140 |
2030 |
1,7 |
60 |
11 |
63 |
4,7 |
48 |
1,5 |
0,96 |
20 |
|
10 |
9,6 |
10 |
1060 |
2430 |
1,08 |
65 |
8 |
73 |
98 |
41 |
1,2 |
0,74 |
25 |
|
11 |
13 |
13 |
1050 |
2160 |
1,28 |
63 |
18 |
64 |
31 |
48 |
1,1 |
0,86 |
18 |
|
12 |
14,7 |
19 |
1065 |
2120 |
1,05 |
59 |
14 |
72 |
16,2 |
40 |
1,3 |
0,98 |
20 |
|
13 |
11 |
13 |
1056 |
2630 |
1,02 |
64 |
13 |
60 |
8,65 |
6,2 |
1,5 |
0,86 |
15 |
|
14 |
18 |
14 |
1050 |
1740 |
1,3 |
65 |
10 |
61 |
78,6 |
4,1 |
1,0 |
0,68 |
20 |
|
15 |
6,7 |
12 |
1070 |
1970 |
1,03 |
56 |
12 |
73 |
21,6 |
39 |
1,0 |
0,86 |
20 |
|
16 |
15 |
17 |
1065 |
2530 |
1,04 |
64 |
12 |
63 |
36,4 |
40 |
1,1 |
0,9 |
15 |
|
17 |
34 |
14 |
985 |
3010 |
0,76 |
60 |
8 |
72 |
54,7 |
62 |
1,3 |
0,6 |
30 |
|
18 |
11.4 |
20 |
1020 |
2400 |
0.94 |
67 |
6 |
62 |
97 |
60.4 |
1.1 |
085 |
32 |
|
19 |
70.0 |
12 |
1085 |
2630 |
0.98 |
64 |
8 |
68 |
86 |
56.3 |
1.5 |
0.68 |
42 |
|
20 |
50.0 |
13 |
1042 |
1480 |
1.02 |
62 |
9 |
67 |
12 |
67 |
1.3 |
0.77 |
36 |
|
21 |
86.0 |
17 |
1120 |
2130 |
1.07 |
68 |
11 |
77 |
15,3 |
62 |
1.2 |
0.87 |
38 |
|
22 |
32.0 |
15 |
1035 |
1960 |
1.05 |
56 |
12 |
73 |
32 |
60.3 |
1.4 |
0.88 |
41 |
|
23 |
18.0 |
14 |
1053 |
3160 |
0.9 |
50 |
8 |
74 |
40 |
112 |
1.8 |
0.96 |
35 |
|
24 |
12.0 |
16 |
1096 |
2920 |
1.21 |
63 |
12 |
68 |
62 |
98.6 |
1.7 |
0.98 |
25 |
|
25 |
25.5 |
19 |
1075 |
3240 |
1.18 |
60 |
14 |
52 |
73 |
105 |
1.6 |
0.98 |
30 |
|
26 |
62.5 |
6 |
1010 |
1500 |
1.02 |
55 |
13 |
75 |
93 |
100 |
1.1 |
0.99 |
48 |
|
27 |
33.0 |
5 |
1020 |
1680 |
1.2 |
56 |
12 |
65 |
72 |
66 |
1.2 |
0.89 |
48 |
|
28 |
15.0 |
4 |
1050 |
1800 |
1.3 |
65 |
11 |
56 |
78 |
103 |
1.0 |
0.92 |
60 |
|
29 |
10.0 |
4 |
1060 |
1900 |
1.04 |
62 |
10 |
58 |
68 |
51 |
1.1 |
1.0 |
52 |
|
30 |
9.0 |
3 |
1020 |
1800 |
1.05 |
52 |
8 |
64 |
55 |
61 |
1.2 |
1.1 |
46 |
G- продуктивність за осадом, тонн за добу; Xm - уміст твердої фази, % ; ρр ,ρт- густина відповідно рідини і твердої фази, кг/м3; μ, μпр- в'язкість відповідно суспензії та промивної води, Па*с*103; hос- висота шару осаду на фільтрі, мм; ΔP- перепад тиску, КПа; W - вологість осаду, %; rв- питомий опір фільтруванню осаду, м/кг*10-9; rф- питомий опір фільтруванню фільтрувальної тканини, м-1*10-9: Vпр- питома витрата промивної рідини, л/кг; τс- тривалість підсушки осаду, с.
Алгоритм рішення.
1. Визначити густину осаду
(6.3)
2. Розрахувати відношення об'ємів фільтрованого осаду і фільтрату
(6.4)
3. Визначити масу твердої фази, що відкладається при проходженні 1 м3 фільтрату
(6.5)
4. Визначити тривалість фільтрації
(6.6)
де
(6.7)
(6.8)
6. Визначити тривалість промивки
(6.9)
(6.10)
Остаточно тривалість промивки приймаємо з коефіцієнтом 1.05…1.2.
7. За малюнком (додаток Ж ) і таблицею (додаток Е ) приймаємо значення кутів технологічних зон φс1, φ0, φр, φм2, φм3. , φм4 , кількість комірок z.
Кут γ, що враховує коливання границі зони фільтрування, дорівнює
γ=360/(2* z) (6.11)
Сумарний кут сектору зйомки осаду і мертвої зони
(6.12)
8. Кутова швидкість обертання барабану
(6.13)
9. Потрібний кут фільтрування
(6.14)
10. Тривалість повного циклу
(6.15)
Частота обертання барабану
n=1/τц (6.16)
Порівняти отриману частоту обертання з наведеними в таблиці (додаток Е) і при необхідності прийняти інший фільтр.
11. Знайти питомий об'єм фільтрату
(6.17)
12. Загальна площа фільтрування
(6.18)
де Vоб- продуктивність за фільтратом; розраховують за формулою
(6.19)
- kп- поправочний коефіцієнт, що враховує збільшення опору фільтрувальної перегородки при багаторазовому її використанні; приймається 0.8.
13. Прийняти кількість фільтрів , їхню марку і поверхню фільтрації.
Перевірочний розрахунок
Для вибраного фільтру виписуємо значення кутів технологічних зон
φф ,( φпр +φс)
Знаходимо кутову швидкість обертання, виходячи із тривалості фільтрування
(6.20)
Знаходимо кутову швидкість обертання, виходячи із тривалості промивки і сушки
(6.21)
Із двох величин приймаємо меншу. Тоді мінімально-необхідний кут фільтрування
(6.22)
Для забезпечення нормальних умов промивки та сушки необхідно відкоригувати кути зони фільтрування на величину
Це досягається збільшенням кута мертвої зони
φм4= φм4+Δ φ
Тривалість повного циклу
(6.23)
Продуктивність одного фільтра за фільтратом
(6.24)
Частота обертання
n=1/τц