9. Устройство фильтров
211
При условии, что в цикле работы фильтра операции промывки и продувки осадка отсутствуют, а процесс разделения суспензии проводится при постоянной разности давлений, по уравнению (У,40) находят оптимальную продолжительность основных операций Тосн. соответствующую в данном случае продолжительности операции фильтрования.
По уравнению (У.ЗО) после его решения относительно V и подстановки в него Тсс вместо т, используя заданное или выбранное значение 3, определяют объем фильтрата, получаемого за один цикл работы фильтра.
Общее число циклов работы фильтра Яобщ в сутки находят по уравнению
С общ
Лобщ у (У.47)
где (?оощ — производительность установки по фильтрату, м3/сутки.
Число циклов работы одного фильтра п1 в сутки вычисляют по уравнению
24-3600
П1 = (^48)
^ОСН 1,всп
Необходимое количество Л^ф фильтров устанавливают из зависимости
IV*№49) «1
В расчете, с целью уменьшения частоты вспомогательных операций, величину тосн, полученную из уравнения (У,40), можно увеличить в соответствии с равенством (У,41).
При определении оптимального времени фильтрования надо учитывать, что толщина слоя осадка не должна превышать предельного значения, обусловленного размерами аппарата.
Расчет непрерывно действующих фильтров. В этом случае расчет сводится к определению скорости перемещения поверхности фильтрования и числа фильтров (по заданной производительности); поверхность фильтрования может быть задана или принята. Применительно к барабанному вакуум-фильтру при условии, что сопротивлением фильтровальной перегородки можно пренебречь, общий ход расчета следующий.
На основании опыта принимают наименьшую допустимую толщину слои осадка, чтобы обеспечить наибольшую производительность фильтра (см. стр. 193). Например, прн съеме осадка с барабанного вакуум-фильтра ножом толщина слоя осадка может быть принята —5 мм (в зависимости от свойств осадка).
Из равенства Хо = Лос5/У находят
V = ^ (У.50)
хо
Подставляют значение V из последнего соотношения в уравнение (У,30), приняв в~нем /?фП = 0 и решая его относительно т, получают уравнение для определения продолжительности фильтрования, необходимой для образования осадка принятой толщины:
<у-51)
Используя расчетные уравнения *, или опытным путем устанавливают продолжительность стадии промывки тп.
Принимают, что из общего числа секций барабана п находятся в зонах первого обезвоживания п'об, второго обезвоживания — поб, удаления осадка и регенерации ткани — лур секций.
Продолжительность отдельных стадий вычисляют из следующих соотношений: первое обезвоживание
+ №52)
где ПфП — п — (п0б + «об пур) — число секций барабана, находящихся в зонах фильтрования и промывки *;
второе обезвоживание
удаление осадка и регенерация ткани
Тур
тУр = (т + тп)^. (У.54)
Лфп
* См., например: Жужиков В А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. Изд. 3-е, доп. и переработ. М., «Химия», 1971. 419с.
212 Гл. V. Разделение неоднородных систем Определяют общую продолжительность никла (в сек) из равенства ти = * + тоб -г ТП + хоб + Тур ОЛ55) Ь. Частоту вращения барабана (в оборотах в минуту) вычисляют из отношения N = — (У.56) Централыые углы различных зон процесса находят на основании того, что эти углы пропорциональны продолжительностям соответствующих стадий. Например, центральный угол зоны фильтрования составляет е = ?60х (у 5?) ти Принимая во внимание, что величина V в равенстве (У,50) представляет собой объем фильтрата, получаемого со всей поверхности 6 барабана за 1 оборот его, производите пццость фильтра по фильтрату <3 {м3/су тки) находят из уравнения <3 = 3600-24 — (У,58) П. Зная общую производительность установки по фильтрату Собщ (м3/сутки), необходимое количество барабанных вакуум-фильтров определяют из отношения В. ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕтц
Тц^Ф="^7Г- (у-59)