Література
І. Гребенюк С. М. Технологическое оборудование сахарных заводов. М.: Лег. и пищ. пром–сть, 1983. – 520 с.
1. Яровий В. Л., Українець А. I., Шутюк В. В. Методичні вказівки до к и конання контрольних робіт студ. спец. 6.090200 Обладнання переродичних і харчових виробництв. – Київ: УДУХТ, 1999. –23 с.
3. Харламов С.В. Практикум по расчету и конструированию машин п аппаратов пищевых производств. – Л.: Агропромиздат, 1991. – 265 с.
Спрощений розрахунок вакуум–фільтра
Основні залежності. Для виводу основних закономірностей розрахунку фільтрів використовуємо рівняння для визначення швидкості фільтрування:
(5.55)
де р – загальний тиск фільтрування, Па/м2;
R – загальний опір фільтрувального середовища, Па∙с/м3;
R1 – опір осаду, Па∙с/м3;
R2 – опір фільтрувальної перегородки, Па∙с/м3;
–питомий опір, 1/м2;
Со = 160 – коефіцієнт, характерний для ламінарного руху фільтрату в капілярах осаду;
μ – динамічна в’язкість, кг∙с/м2;
δ – товщина шару осаду на перегородці, м. Замінивши в рівнянні 1 товщину осаду δ виразом:
(5.56)
де , кг/м3 – кількість сухого осаду на фільтрувальній перегородці при проходженні через неї одиниці об’єму фільтрату;
v – об’єм фільтрату, що проходить через 1 м2 площі фільтрувальної перегородки за період v, м3/м2;
с1 і c2 – концентрація сухих речовин в суспензії і в мокрому осаді, кг/кг;
ρ1 – густина сухого осаду, кг/м3;
ρ2 – густина фільтрату, кг/м3,
отримаємо:
Па/м3, (5.57)
де – ваговий питомий опір шару осаду, м/кг.
З рівнянь 5.56 і 5.57 видно, що при проходженні фільтрату через пористу перегородку товщина осаду збільшується і зростає його опір фільтруванню, а швидкість фільтрування зменшується і змінюється в часі. Тому рівняння 1 буде мати вигляд:
м3/(м2∙с). (5.58)
В промислових установках процес фільтрування проходить у двох режимах:
• при постійному тиску;
• при постійній швидкості і змінному тиску.
Період фільтрування при постійному тиску визначається за рівнянням:
(5.59)
де
Об’єм фільтрату v, що пройшов через одиницю поверхні фільтрувальної перегородки за період т, визначається за рівнянням:
м3/м2. (5.60)
При постійній швидкості фільтрування і змінному тиску:
м3/(м2∙с), (5.61)
де р1 –тиск фільтрування при наборі певного об’єму фільтрату, кг/м2;
r2 – питомий опір фільтруванню в той же період, м/кг.
Звідси термін фільтрування визначається за формулою:
(5.62)
а об’єм фільтрату за період т:
м3/м2. (5.63)
Для використання рівнянь 5.60, 5.61, 5.62,5.63 при розрахунках терміну фільтрування і кількості фільтрату необхідно завчасно визначити питомий опір фільтрування осаду r1 і опір фільтрувальної перегородки R2 або взяти їх з довідникових даних.
При розрахунку терміну промивання фільтра використовується рівняння 5.63, як і для періоду фільтрування при постійній швидкості.
Тоді, прийнявши на основі дослідних даних питомі витрати промивної рідини на одиницю маси вологого осаду, визначається кількість її на 1 м2 площі фільтрувальної перегородки:
м3/м2, (5.64)
де а – питомі витрати промивної рідини;
ρ0 – густина вологого осаду, кг/м3.
кг/м3. (5.65)
Термін промивання осаду вираховується за формулою:
(5.66)
де р1 = р – тиск промивної рідини, Па/м2;
r2 – питомий опір осаду в кінці фільтрування, м/кг;
μ1 – в’язкість промивної рідини , кг∙с/м2.