Оценка скорости процессов фильтрования.

Для случая несжимаемых фильтрующих сред (т.е. несжимаемого осадка и несжимаемой фильтрующей перегородки) скорость фильтрования за бесконечно малый промежуток времени может быть выражена в дифференциальной форме уравнением Рута-Кармана для определения скорости течения вязкой жидкости через извилистые каналы и поры фильтрующей среды:

где: V-объем фильтрата [м³]; F-поверхность фильтрования [м²]; -продолжительность фильтрования [сек]; - перепад давления на фильтрующей среде – движущая сила процесса фильтрования [Па];

- коэф. динамической вязкости [ ]; - сопротивление слоя осадка [м^-1]; -сопротивление фильтрующей перегородки [м^-1]; - переменная скорость процесса фильтрования [ ].

Принято считать, что в большинстве случаев сопротивление фильтрующей перегородки можно считать постоянным, т.е.

.

Определение общей продолжительности рабочего цикла фильтров периодического действия.

Обозначим: ─ время фильтрования;

─ время сушки осадка или отжима осадка;

─ время выгрузки осадка;

─ подготовительно-заключительное время.

Общая продолжительность рабочего цикла:

. (6)

Время сушки осадка, в течение которого происходит удаление остаточной жидкости при продувании воздуха или газа через осадок, определяют обычно экспериментально на модельных установках.

Классификация фильтров.

Классификация, цифровая индекса­ция и терминология регламентированы ОСТ 26-01-67—77 для непрерывно действующих фильтров и ОСТ 26-01-110—79 - для фильтров периодического действия.

Цифровая индексация перспективна для информацион­ных систем; в настоящее время ее используют наравне с традиционными буквенно-цифровой. Последняя представляет собой аббревиатуру признаков и цифры, соответствующие основным конструктивным параметрам фильтров. Например, БсхОК 40-3,4 означает — вакуум-фильтр барабанный со сходящим полотном, общего назначения, кислотостойкий, поверхность фильтрования 40 м², диаметр барабана 3,4 м.

По характеру работы различают фильтры непрерывного и перио­дического действия.

Фильтр непрерывного действия характеризуется тем, что подвод суспензии, удаление осадка или отвод сгущенной суспензии осуществляются непрерывно. В фильтрах периодического действия непрерывность операций отсутствует.

Фильтры разделены на группы 1 — 8 по конструкции фильтроваль­ного элемента: 1 — барабан (полый цилиндр с горизонтальной осью вращения); 2 — диск (плоский фильтровальный элемент круглой формы, закрепленный на вращающемся валу); 3 — тарелка (филь­тровальный элемент круглой формы с вертикальной осью вращения); 4 — лента (гибкий бесконечный фильтровальный элемент); 5 — фильтровальный лист (плоский фильтровальный элемент с боковым от­водом фильтрата); 6- патрон (цилиндрическая труба, покрытая фильтрующей перегородкой); 7 -цилиндр (полый цилиндрический элемент); 8 - плита (плоский фильтровальный элемент, стянутый с соседними подобными элементами в пакет).

В фильтрах периодического действия фильтрующие элементы по форме аналогичны указанным, но исключен параметр, обеспечи­вающий непрерывность процесса, например вращение.

Под видом фильтра понимают конструктивную модификацию основного фильтра группы. Один вид фильтра может отличаться от другого: по назначению (универсальный или для определенного продукта); конструкционным материалам (углеродистые или коррозионно-стойкие стали и сплавы, пластмасса, резина и пр.); степени герметичности; способу съема осадка; степени автоматизации; расположению оси (горизонтальное или вертикальное) и т.д. Ниже описаны преимущественно перспективные модели универсальных фильтров большой единичной мощности, отличающиеся высокой надежностью, максимально механизированные или автоматизированные, обеспечивающие безопасные условия труда.