close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursach(69)

код для вставкиСкачать
 Рассчитать и подобрать по каталогу барабанный вакуум - фильтр с наружной фильтрующей поверхностью для фильтрования суспензии асбестового шлама при следующих условиях.
Производительность фильтра по суспензии: G_c=3000 т/сут;
Влажность осадка: W = 43% (по массе);
Содержание тв.фазы в суспензии: x_c=20%;
Перепад давления при фильтровании и помывке: ∆р=0,600 Па;
Удельное сопротивление осадка: r_0=4,7∙〖10〗^(-9) м/кг;
Сопротивление фильтрующей перегородки: r_(ф.п.)=48,0∙〖10〗^(-9) 1/м;
Динамический коэффициент вязкости ф - та: μ=1,70∙〖10〗^3 Па∙с;
Плотность т.ф.: ρ_т=2160кг/м^3;
Плотность ж.ф.: ρ_ж=1140кг/м^3;
Динамический коэффициент вязкости промывной жидкости: μ_(пр.ж.)=0,98∙〖10〗^3 Па∙с;
Удельный расход промывной жидкости: V=1,5м^3/кг;
Угол зоны фильтрования:
Частота вращения барабана: τ_с=20с.
Производительность фильтра по суспензии:
G_c=((1- W)∙G_oc)/x_c ; 3000= ((1-0,43)∙G_oc)/0,2; (1 - 0,43)∙G_oc=3000 ∙0,2;
G_oc=(3000∙0,2)/((1-0,43))=600/0,57=1052,63т/сут;
Содержание тв. в - ва в суспензии: G_m=G_c∙x_c; G_m=3000 ∙0,2=600т/сут;
Содержание жидкой фазы в суспензии: G_ж=G_c-x_m;
G_ж=3000-600=2400т/сут;
Производительность фильтра по фильтрату: G_ф=G_c-x_oc;
G_ф=3000-1052,63=1947,37т/сут;
Содержание жидкой фазы в осадке: G_ж=G_ос-G_m;
G_ж=1052,63-600=452,63т/сут;
Приход т/сутРасход т/сут Суспензия Осадок тв.фаза600 тв.фаза600 ж.фаза2400 ж.фаза452,63 Фильтрат 1947,37Итого30003000
Плотность влажного воздуха: ρ_(вл.возд)=(100∙ρ_т∙ρ_ф)/(100∙ρ_ж+(ρ_т-ρ_ф)∙W);
ρ_(вл.возд)=(100∙2160∙1140)/(100∙1140+(2160-1140)∙43%)=1559,86 кг/м^3
Плотность суспензии:
ρ_с=1/(х_с/ρ_т +(1-х_с)/ρ_ж );
ρ_с=1/(0,2/2160+(1-0,2)/1140)=1/(0,0000926+0,0007018)=1258,81кг/м^3 Объем осадка:
V_oc=G_oc/ρ_oc =(1052,63∙1000/864000)/1559,86=7,8∙〖10〗^(-3) м^3/сек
Объем фильтра:
V_ф=G_ф/ρ_ф =(2400∙1000/864000)/1140=24,4∙〖10〗^(-3) м^3/сек
Соотношение объемов осадка и фильтра:
U=V_oc/V_ф =(7,8∙〖10〗^(-3))/(24,4∙〖10〗^(-3) )=0,32
Время фильтрования находим, [необх.для получения слоя осадка высотой h_oc=11мм] предварительно рассчитав комплексы b_1 и V_0.
х_в=(х_т∙ρ_ж∙(1-W))/(1-(х_т+W))=(0,2∙1140∙(1-0,43))/(1-(0,43+0,2))=351,24кг/м^3
х_в-масса тв.фазы, отлагающаяся при прохождении 1м^3фильтрата.
b_1=(μ∙r_в∙х_в)/(2∙∆р)=(1,70∙〖10〗^3∙7,80∙〖10〗^(-9)∙351,24)/(2∙0,600∙〖10〗^(-5) )=388,1с/м^2 ;
V_oc=r_(ф.п)/(r_в∙х_в )=(48,0∙〖10〗^(-9))/(4,70∙〖10〗^(-9)∙351,24)=29∙〖10〗^(-3) м^3
Длительность периода фильтрования:
τ_ф=(b_1∙h_oc)/(х_oc^2 )∙(h_oc+2∙х_oc∙V_oc );
τ_ф=(388,1∙11∙〖10〗^(-3))/〖0,57〗^2 ∙(11∙〖10〗^(-3)+2∙0,57∙29∙〖10〗^(-3) )=0,59с
Находим значение комплекса N:
N_пр=(V_(пр.ж)∙ρ_ос 〖∙r〗_в∙х_в∙μ_пр)/∆р;
N_пр=(1,5∙〖10〗^(-3)∙1559,86∙4,7∙〖10〗^(-9)∙351,24∙0,98∙〖10〗^3)/(0,600∙〖10〗^(-5) )=630,9с/м^2
Время, требуемое на промывку осадка:
τ_пр=(N_пр∙h_ос∙(h_ос+х_ос∙V_ос))/х_ос ;
τ_пр=(630,9∙11∙〖10〗^(-3)∙(11∙〖10〗^(-3)+0,57∙29∙〖10〗^(-3)))/0,57=0,34 с
Окончательно принимаем время промывки осадка равным :
τ_пр^'=k∙τ_пр=1,05∙0,34=0,357с ;
k - коэффициент запаса, учитыв. необходимость увеличения поверхности промывки по сравнению с теоретической; k = 1,05 ÷ 1, 2.
Для расчета угловой скорости вращения барабана, согласно данным табл.4.4. принимаем для фильтров общего назначения, выполненных из углеродистой стали, след. значения углов распределения техн. зон на поверхности барабана (см.рис.4.5.): φ_(с_1 )=59,5^°; φ_0=〖20〗^°; φ_р=〖20〗^°; φ_(м_2 )= τ_(м_1 )=5^°; φ_(м_3 )=〖13,5〗^°.
При числе ячеек барабана z_я=24 (см.табл.4.5)
γ_α=360/(2∙z_я )=360/(2∙24)=〖7,5〗^°
Тогда суммарный угол сектора съема осадка и мертвой зоны равен:
φ_1^'+φ_2^'=φ_(м_2 )+φ_0+φ_(м_3 )+φ_2+γ_α;
φ_1^'+φ_2^'=5^°+〖20〗^°+〖13,5〗^°+〖20〗^°+7,5^°=〖66〗^°
Угловая скорость вращения барабана рассчитывается по формуле:
ω=[(〖360〗^°-(φ_(c_1 )+φ_1^'+φ_2^'))/(τ_ф+τ_пр^'+τ_с )]∙ π/〖180〗^° ;
ω=[(〖360〗^°-(〖59,5〗^°+〖66〗^°))/(0,59+0,357+20)]∙ 3,14/〖180〗^° =0,2рад/с
Требуемый угол зоны фильтрования равен:
φ_ф=ω∙τ_ф∙〖180〗^°/π=0,2∙0,59∙〖180〗^°/3,14= 〖6,76〗^°
Время цикла (полного оборота барабана):
τ_ц=(2∙π)/ω=(2∙3,14)/0,2=31с
Частота вращения барабана:
n=1/τ_ц =(1∙60)/31=〖1,9мин〗^(-1)≈〖2мин〗^(-1)
Удельный объем фильтрата:
V_(ф.уд)=h_ос/х_ос =〖11∙10〗^(-3)/0,57=19,3〖∙10〗^(-3) м^3/м^2
Общая поверхность фильтрования:
F=(V_об∙τ_ц)/(V_(ф.уд)∙k∙ц)=(71,19∙31)/(19,3∙〖10〗^(-3)∙3600∙0,8)=39,7м^2
Для обеспечения этой поверхности принимаем два фильтра БО10 - 2,6У (БОУ10 - 2,6) с площадью фильтрования F=40м^2(см.табл.).
Толщина слоя осадка:
n=1,72 :60=0,029;
V_ос=(7,8∙〖10〗^(-3))/2=0,0039м^3-объем слоя осадка,
где 2 - число ориентиров;
δ=V_ос/(F∙n)=0,0039/(40∙0,029)=0,003м
Скорость фильтрования в конце процесса:
ω_кон=√(∆р/(2∙r_в∙u∙τ_ф );)
ω_кон=√((0,600∙〖10〗^(-5))/(2∙4,7∙〖10〗^(-9)∙0,32∙0,59)=(58,14м^2)/с ф-т)
Скорость промывки осадка:
ω_пр=(ω_кон∙μ_ф)/μ_пр =(58,14∙1,7∙〖10〗^3)/〖0,98∙10〗^3 =100,86 м^3/м^2
Расход промывной воды:
m = 3,5 кг/кг - удельный расход промывной жидкости осадка (произвольно).
G_пр=m∙G_ос=3,5∙12,18=42,63 кг/с
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
51
Размер файла
31 Кб
Теги
kursach
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа