Рассчитать требуемую поверхность фильтрации на заданную производительность по суспензии

Плотность влажного осадка:
ρ ос= (ρ m∙ ρ ж) / [ρ ж+ (ρ m- ρ ж) ∙W]
ρ ос= (2630 × 1056) / [1056 + (2630 – 1056) ∙ 0,40] = 1647,65 кг/м3
Отношение объема фильтрата к осадку:
x0 = xm∙ ρж
ρ ос [1- (W + xm)]
x0 = 0,13 ∙ 1056 = 0,18
1647,65 · [1- (0,40 + 0,13)]
3. Масса твердой фазы (осадка) отлагающегося при прохождении 1м3 фильтрата:
xв = xm∙ ρж (1 - W)
1 - (W+ xm)
xв = 0,13 ∙ 1056 (1- 0,40) = 175,25 кг/м3
1- (0,40 + 0,13)
4. Производительность по фильтрату:
Gос = Vф ∙ xв ∙ (1- W);
Gос = Gс ∙ xm;
Vф = Gс ∙ xm
xв ∙ (1- W)
Vф = (11000 / 86400) ∙ 0,13 = 0,00157 м3/с
175,25 ∙ (1- 0,40)
5. Время фильтрации до получения осадка толщиной hос:
τф = µ ∙ rв ∙ xв ∙ hос ∙ ( hос+2x0 ∙ rф.п. ) 2∆p ∙ x02 rв ∙ xв
τф = 1,02∙10-3 ∙ 8,65∙109 ∙ 175,25 ∙ 13∙ 10-3 ∙ (13∙10-3+2∙0,18 ∙ 6,2∙109 ) = 2∙0,640∙105 ∙ 0,182 8,65∙109 ∙ 175,25
= 0,42 с
6. Формулы расчета комплексов:
b1 = µ ∙ rв ∙ xв 2∆p
b1 = 1,02∙10-3 ∙ 8,65∙109 ∙ 175,25 = 1,2∙105 с/м2 2∙0,640∙105
υ0 = rф.п. rв ∙ xв
υ0 = 6,2∙109 = 4,09∙10-3 м 8,65∙109 ∙ 175,25
Nпр = υпр.ж.∙ ρос ∙ rв ∙ xв ∙ µпр.ж.
∆pпр.
Nпр = 1,5∙10-3∙ 1647,65 ∙ 8,65∙109 ∙ 175,25 ∙ 0,86 ∙ 10-3 = 5,03∙105с/м2
0,640∙105
7 . Время промывки осадка hос:
τпр = Nпр ∙ hос ∙ ( hос+ x0 ∙ υ0 )
x0
τпр = 5,03∙105 ∙ 13∙10-3 ∙ ( 13∙10-3+ 0,18 ∙ 4,09 ∙10-3 ) = 50 с
0,18
8. Угловая скорость вращения барабана:
ω = 360 – (φп + φ,с) ∙ π / 180
τф+ τпр+ τс
принимаем сумму углов секторов: предварительной сушки, съема осадка и мертвой зоны φп + φ,с = 59,5о + 66о = 125°
ω = 360 – 125 ∙ 3,14 / 180 = 0,05 рад/с
0,42+50+25
9. Угол фильтрования:
φф = ω ∙ τф ∙ 180 / π
φф = 0,05 ∙ 0,42∙180 / 3,14 = 1,2о
10. Время цикла (полного оборота барабана):
τц = 2 π / ω
τц = 2∙3,14 / 0,05 =125,6 с
11. Частота вращения:
n = 1 / τц
n = 1 / 125,6 = 0,008 об/с
12. Удельный объем фильтрата:
υуд.ф. = hос / x0
υуд.ф. = 13∙10-3 / 0,18 = 0,072 м3/м2
13. Общая поверхность фильтрования:
Fоб. = Vф ∙ τц
υуд.ф ∙ Кп
где Кп – коэффициент, учитывающий сопротивление фильтровальной перегородки при многоразовом использовании Кп = 0,8
Fоб. = 0,00157 ∙ 125,6 = 3,42 м2
0,072 ∙ 0,8
Для обеспечения этой поверхности принимаем фильтры БОШ5-1,75Р с площадью фильтрования Fф = 5,0 м2