Продолжение таблицы 7.1
28 |
|
|
|
Характеристики аппарата и среды |
|
|
|
|
|
|
|
Изменяе- |
Иссле- |
||||||||||||||||||||||||||||||
D, |
|
|
Н, |
tм |
|
zм |
|
dм, |
|
|
|
|
n, |
|
|
|
|
ρ, |
|
|
|
|
ν∙106, |
|
|
мый пара- |
дуемый |
||||||||||||||||
№ |
м |
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
1/мин |
|
|
кг/м3 |
|
|
|
|
|
м2/с |
|
|
метр |
пар-тр |
||||||||||||||||
2.4 |
1.9 |
|
|
3 |
|
1 |
|
|
0.8 |
|
|
100 |
|
|
|
1190 |
|
|
|
|
0.5 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
Характеристики встроенной трубы и змеевика |
|
dм [0.4;0.8] |
Мвн |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
dт,мм |
hт, м |
rт, м |
zс |
Dс,м |
|
zсз |
|
|
dсз, мм |
|
hсз, мм |
Dсз,мм |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
89 |
|
|
1.9 |
|
|
1.1 |
|
|
6 |
|
2.0 |
10 |
|
45 |
|
|
40 |
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
Характеристики аппарата и среды |
|
|
|
|
|
|
|
Изменяе- |
Иссле- |
||||||||||||||||||||||||||||||
29 |
D, |
|
|
Н, |
|
|
tм |
zм |
|
|
dм, |
|
|
|
n, |
|
|
|
|
ρ, |
|
|
|
ν∙106, |
|
|
мый пара- |
дуемый |
|||||||||||||||
м |
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
1/мин |
|
|
кг/м3 |
|
|
|
|
м2/с |
|
|
|
метр |
пар-тр |
|||||||||||||||
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.8 |
|
3.5 |
|
|
1 |
|
2 |
|
0.76 |
|
|
125 |
|
|
|
960 |
|
|
|
|
0.308 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
мм |
|
|
м |
|
|
м |
|
мм |
|
|
м |
|
|
|
|
|
м |
|
|
мм |
м |
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
Характеристики встроенных труб |
|
|
|
|
|
dм [0.47;0.93] |
Vrт2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
dт1, |
|
|
hт1, |
rт1, |
|
dт2, |
|
hт2, |
|
|
|
|
rт2, |
|
dт3, |
hт3, |
|
|
rт3, |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
120 |
|
3.5 |
|
|
1.3 |
|
30 |
|
|
2.2 |
|
1.0 |
|
|
|
60 |
|
|
3.5 |
|
1.13 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
Характеристики аппарата и среды |
|
|
|
|
|
|
Изменяе- |
|
Иссле- |
||||||||||||||||||||||||||||||
30 |
D, |
|
|
Н, |
|
tм |
|
zм |
|
|
dм, |
|
|
|
n, |
|
|
|
ρ, |
|
|
|
ν∙106, |
|
|
мый пара- |
|
дуемый |
|||||||||||||||
м |
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
1/мин |
|
кг/м3 |
|
|
|
|
м2/с |
|
|
|
метр |
|
пар-тр |
||||||||||||||||
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.05 |
|
2.5 |
|
|
6 |
|
1 |
|
|
1.6 |
|
|
45 |
|
|
|
1170 |
|
|
|
|
0.81 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
мм |
|
|
м |
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
м |
|
|
мм |
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Характеристики встроенной трубы и отражателей |
|
dм [1.37;1.78] |
|
Vср |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
dт, |
|
|
hт, |
rт, |
|
zот |
|
|
|
dот, |
|
|
|
|
hот, |
|
|
bот, |
|
|
|
sот, |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
89 |
|
2.5 |
|
|
1.0 |
|
3 |
|
|
|
70 |
|
|
1.8 |
|
150 |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
Характеристики аппарата и среды |
|
|
|
|
|
|
|
Изменяе- |
Иссле- |
||||||||||||||||||||||||||||||
31 |
D, |
|
|
Н, |
tм |
|
zм |
|
dм, |
|
|
|
|
n, |
|
|
|
ρ, |
|
|
|
|
ν∙106, |
|
|
мый пара- |
дуемый |
||||||||||||||||
м |
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
1/мин |
|
кг/м3 |
|
|
|
|
|
м2/с |
|
|
метр |
пар-тр |
||||||||||||||||||
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.8 |
2.8 |
|
|
1 |
|
3 |
|
0.56 |
|
|
240 |
|
|
|
1660 |
|
|
|
|
3.18 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
мм |
|
|
м |
м |
|
мм |
|
|
|
м |
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
м |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Характеристики встроенных труб и змеевика |
|
|
ψ1 [-2;2] |
Мап |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
dт1, |
|
|
hт1, |
rт1, |
|
dт2, |
|
|
hт2, |
|
|
|
rт2, |
zзм |
dзм, |
|
|
Dзм, |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
30 |
2.0 |
|
|
0.65 |
|
45 |
|
2.8 |
|
0.75 |
16 |
|
|
57 |
|
|
1.65 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Характеристики аппарата и среды |
|
|
|
|
|
|
Изменяе- |
|
Иссле- |
||||||||||||||||||||||||||||||
32 |
D, |
|
|
Н, |
|
tм |
|
zм |
|
|
dм, |
|
|
|
n, |
|
|
|
ρ, |
|
|
|
ν∙106, |
|
|
мый пара- |
|
дуемый |
|||||||||||||||
м |
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
1/мин |
|
кг/м3 |
|
|
|
|
м2/с |
|
|
|
метр |
|
пар-тр |
||||||||||||||||
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2 |
|
2.3 |
|
|
6 |
|
1 |
|
2.24 |
|
|
25 |
|
|
|
1100 |
|
|
|
|
0.99 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
мм |
|
|
м |
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
м |
|
|
мм |
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Характеристики встроенной трубы и отражателей |
|
dм [2.14;2.78] |
|
Мкр |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
dт, |
|
|
hт, |
rт, |
|
zот |
|
|
|
dот, |
|
|
|
|
hот, |
|
|
bот, |
|
|
|
sот, |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
57 |
|
2.5 |
|
|
1.5 |
|
3 |
|
|
|
160 |
|
|
1.5 |
|
450 |
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
121
Контрольные вопросы
1.Перечислите составные части механического перемешивающего устройства вертикального емкостного аппарата.
2.На основе какого постулата разработана рекомендованная НИИХИММАШ методика гидродинамического расчета механических мешалок?
3.Какие из широко используемых в промышленной практике мешалки самые быстроходные? Самые тихоходные?
4.Мешалки каких конструкций рекомендованы для перемешивания неньютоновских сред?
5.Как можно уменьшить глубину центральной воронки, образующейся при перемешивании? Чем может быть вызвана такая необходимость?
7.2Изучение конструкций, технологические расчеты фильтров для разделения суспензий
Выполнить технологический расчет указанного в задании фильтра при заданных характеристиках разделяемой суспензии, фильтрата и промывной жидкости, требованиях к характеристикам образующегося осадка:
-определить среднюю производительность по суспензии фильтра периодического действия заданного типа за цикл его работы в указанном режиме, см. таблицу 7.2.1;
-определить поверхность вакуум-фильтра непрерывного действия указанного типа, необходимую для обеспечения заданной производительности по суспензии, выбрать стандартный фильтр и определить их необходимое количество в установке, см. таблицу 7.2.2, Приложение А.
Вотчет о выполнении задания включить формулировку задачи, необходимые комментарии к расчетным формулам и график зависимости исследуемого параметра процесса фильтрования от указанной характеристики фильтра, суспензии, осадка или фильтрата.
Обозначения к таблицам:
tfп – тип фильтра периодического действия: tfп = 1 - ФПАКМ,
tfп = 2 - листовой фильтр,
tfп = 3 - рамный фильтр-пресс, tfп = 4 - нутч-фильтр,
tfп = 5 - друк-фильтр;
tfн – тип фильтра непрерывного действия:
tfн = 1 - барабанный вакуум-фильтр общего назначения, tfн = 2 - дисковый выкуум-фильтр,
tfн = 3 - ленточный вакуум-фильтр; rf – режим фильтрования:
rf = 0 - постоянного перепада давления,
122
rf = 1 - постоянной скорости фильтрования с возможным переходом на режим постоянного перепада давления;
F – рабочая поверхность фильтра периодического действия;
G – производительность фильтра непрервыного действия по суспензии;
p, pд – перепад давления на фильтре и его максимально допустимое значение; Rп – сопротивление фильтрующей перегородки;
τс – продолжительность осушки осадка, второго обезвоживания осадка в барабанных вакуум-фильтрах;
τв – продолжительность вспомогательных операций для фильтров периодического действия;
l – расстояние между осями: раздвинутых плит ФПАКМа, фильтрующих листов в листовых фильтрах;
s – толщина: фильтровальной плиты ФПАКМа, фильтрующего листа листового фильтра, рамы рамного фильтр-пресса;
хм – массовая концентрация твердой фазы в суспензии;
ρж, ρт – плотность жидкой и твердой фазы суспензии; μ, μп – динамическая вязкость фильтрата, промывной жидкости;
h – толщина слоя осадка (на внутреннем радиусе дисков для дискового фильтра); W – массовая влажность осадка;
rт – массовое сопротивление осадка;
A, f – коэффициенты зависимости rт от p: rт = A ∙ pf; vп – удельный объем промывной жидкости;
wц – средняя скорость фильтрования за цикл обработки суспензии; Fо – необходимая поверхность фильтрования в непрерывном режиме;
wо – оптимальная скорость фильтрования для фильтров периодического действия; τо – оптимальная длительность фильтрования для фильтров периодического
действия;
hо – толщина слоя осадка в фильтре периодического действия при оптимальной длительности или оптимальной скорости фильтрования.
Контрольные вопросы
1.Какие допущения о характере процесса фильтрования позволяют преобразовать основное уравнение фильтрования в алгебраическое?
2.Что такое "фильтровальные камни" и в каких ситуациях они используются?
3.Какая конструкция фильтра периодического действия самая распространенная? Почему?
4.Какой элемент конструкции барабанного фильтра существенно усложняет его обслуживание? Почему?
5.Какая конструкция фильтра наиболее приспособлена к разделению быстроосаждающихся суспензий с полидисперсной твердой фазой?
123
Таблица 7.2.1 Исходные данные для расчета фильтров периодического действия
№ |
tfп |
rf |
F, |
p, |
Rп∙10- |
τ , |
τ , |
l, |
s, |
хм, |
ρ , |
ρ , |
W, |
А∙10- |
f |
μ, |
μп, |
vп, |
Изменяе- |
Иссле- |
вар- |
pд, |
мый пара- |
дуемый |
|||||||||||||||||
та |
|
|
2 |
9 |
с |
в |
мм |
мм |
% |
ж 3 |
т 3 |
% |
9 |
|
Па∙с |
Па∙с |
3 |
метр |
пар-тр |
|
|
|
м |
МПа |
, |
с |
с |
кг/м |
кг/м |
|
|
м /кг |
|||||||||
|
|
|
|
|
1/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
10 |
0.6 |
1.2 |
150 |
240 |
60 |
38 |
3.7 |
1037 |
1310 |
56 |
5.13 |
0.37 |
0.00112 |
0.001 |
0.0014 |
μ [0.0005;0.005] |
wц, м/с |
3 |
2 |
0 |
50 |
0.3 |
48 |
60 |
1860 |
102 |
34 |
7 |
1290 |
3710 |
42 |
4.68 |
0.28 |
0.00286 |
0.001 |
0.001 |
p [0.1;0.6] |
wц, м/с |
5 |
2 |
1 |
125 |
0.4 |
14.7 |
70 |
2460 |
115 |
45 |
1.8 |
1070 |
2520 |
62 |
2.42 |
0.29 |
0.00083 |
0.00086 |
0.0012 |
μ [0.0004;0.003] |
wо, м/с |
7 |
3 |
0 |
22 |
0.8 |
36 |
120 |
1620 |
– |
25 |
1.2 |
1165 |
1720 |
39 |
24.6 |
0.34 |
0.0017 |
0.00097 |
0.0011 |
p [0.3;1.0] |
τо, с |
9 |
4 |
0 |
1.5 |
0.06 |
48 |
30 |
1800 |
– |
– |
12 |
1870 |
1450 |
63 |
0.9 |
0.37 |
0.00092 |
0.00086 |
0.0025 |
p [0.03;0.09] |
hо, мм |
11 |
3 |
1 |
40 |
0.8 |
32 |
120 |
2700 |
– |
45 |
6.2 |
1040 |
1950 |
35 |
8.54 |
0.32 |
0.00096 |
0.00086 |
0.001 |
μ [0.0005;0.005] |
hо, мм |
13 |
1 |
0 |
5 |
0.2 |
3.6 |
600 |
80 |
55 |
38 |
2 |
1020 |
1470 |
80 |
2.42 |
0.46 |
0.00098 |
0.001 |
0.0013 |
xм [0.5;7.5] |
wц, м/с |
15 |
3 |
1 |
56 |
0.6 |
48 |
120 |
3000 |
– |
25 |
14 |
1090 |
2460 |
57 |
13.8 |
0.27 |
0.0052 |
0.001 |
0.0015 |
xм [5;20] |
wо, м/с |
17 |
4 |
0 |
3.2 |
0.075 |
2.9 |
60 |
2400 |
– |
– |
16.5 |
1065 |
2020 |
64 |
1.03 |
0.28 |
0.00133 |
0.00092 |
0.0012 |
xм [10;25] |
τо, с |
19 |
2 |
1 |
40 |
0.3 |
44 |
60 |
1920 |
100 |
32 |
4.8 |
1000 |
3050 |
65 |
24.8 |
0.27 |
0.0008 |
0.00098 |
0.0016 |
xм [2;10] |
hо, мм |
21 |
5 |
0 |
1.5 |
0.5 |
4.8 |
120 |
1800 |
– |
– |
11 |
1070 |
2100 |
51 |
3.2 |
0.4 |
0.00093 |
0.0009 |
0.0014 |
xм [5;20] |
hо, мм |
23 |
3 |
1 |
80 |
0.4 |
28 |
120 |
3300 |
– |
25 |
10.5 |
1530 |
3200 |
25 |
13.1 |
0.3 |
0.00085 |
0.00095 |
0.0013 |
W [20;50] |
wо, м/с |
25 |
3 |
1 |
112 |
0.4 |
52 |
300 |
3600 |
– |
45 |
16.5 |
1130 |
2910 |
48 |
7.24 |
0.31 |
0.00284 |
0.00182 |
0.0009 |
W [40;60] |
hо, мм |
27 |
2 |
0 |
20 |
0.4 |
2.6 |
30 |
2820 |
100 |
15 |
8 |
1040 |
1520 |
76 |
5.16 |
0.32 |
0.00105 |
0.00084 |
0.0012 |
W [25;55] |
wц, м/с |
29 |
5 |
0 |
4.5 |
0.33 |
8.83 |
90 |
2400 |
– |
– |
14.5 |
1110 |
1950 |
59 |
1.92 |
0.34 |
0.00083 |
0.00085 |
0.0011 |
W [45;65] |
τо, с |
31 |
2 |
0 |
50 |
0.3 |
13.4 |
60 |
1860 |
102 |
34 |
6 |
1030 |
3640 |
30 |
1.46 |
0.33 |
0.0023 |
0.001 |
0.0014 |
W [30;55] |
hо, мм |
32 |
1 |
0 |
25 |
0.5 |
9.3 |
120 |
180 |
80 |
50 |
15.4 |
977 |
2550 |
47 |
1.49 |
0.42 |
0.00089 |
0.0017 |
0.0015 |
μ [0.0002;0.003] |
τо, с |
Таблица 7.2.2 Исходные данные для расчета фильтров непрерывного действия
№ |
tfн |
G, |
|
Rп∙10-9, |
τс, |
h, |
хм, |
ρж, |
ρт, |
W, |
rт∙10-10 , |
μ, |
μп, |
vп, |
Изменяе- |
Иссле- |
вар- |
p, |
мый пара- |
дуемый |
|||||||||||||
та |
|
т/сут |
МПа |
1/м |
с |
мм |
% |
кг/м3 |
кг/м3 |
% |
м/кг |
Па∙с |
Па∙с |
м3/кг |
метр |
пар-тр |
2 |
1 |
370 |
0.067 |
40 |
20 |
11 |
16 |
1120 |
2640 |
54 |
2.72 |
0.00107 |
0.00046 |
0.001 |
μ [0.0005;0.005] |
Fо, м2 |
4 |
2 |
900 |
0.064 |
56.3 |
20 |
7 |
12 |
1075 |
2630 |
58 |
8.6 |
0.00098 |
– |
– |
h [4;12] |
Fо, м2 |
6 |
3 |
60 |
0.063 |
98.6 |
20 |
6 |
16 |
1096 |
2920 |
61 |
6.24 |
0.00121 |
0.00098 |
0.0017 |
p [0.04;0.08] |
Fо, м2 |
8 |
1 |
235 |
0.048 |
105 |
12 |
6 |
12 |
1070 |
2980 |
68 |
17.7 |
0.001 |
0.00053 |
0.0011 |
h [3;12] |
Fо, м2 |
10 |
2 |
250 |
0.062 |
67 |
90 |
10 |
13 |
1042 |
1480 |
39 |
1.2 |
0.00102 |
– |
– |
p [0.04;0.09] |
Fо, м2 |
12 |
3 |
77 |
0.06 |
33.2 |
30 |
8 |
19 |
1075 |
3240 |
64 |
9.05 |
0.00118 |
0.00078 |
0.0013 |
xм [5;25] |
Fо, м2 |
14 |
1 |
87 |
0.057 |
39 |
20 |
9 |
12 |
1020 |
1270 |
53 |
2.16 |
0.00103 |
0.00086 |
0.001 |
p [0.03;0.08] |
Fо, м2 |
16 |
2 |
480 |
0.068 |
52 |
75 |
11 |
17 |
1120 |
2130 |
47 |
15.3 |
0.00107 |
– |
– |
xм [7;27] |
Fо, м2 |
18 |
3 |
43 |
0.05 |
31.2 |
20 |
7 |
14 |
1053 |
3160 |
44 |
3.84 |
0.0009 |
0.00078 |
0.0012 |
W [35;55] |
Fо, м2 |
20 |
1 |
250 |
0.06 |
48 |
20 |
10 |
20 |
1140 |
2160 |
43 |
0.87 |
0.0017 |
0.00078 |
0.0012 |
xм [10;30] |
Fо, м2 |
22 |
2 |
1025 |
0.067 |
60.4 |
60 |
11 |
20 |
1020 |
2400 |
62 |
9.7 |
0.00094 |
– |
– |
W [50;70] |
Fо, м2 |
24 |
3 |
48 |
0.056 |
60.3 |
40 |
9 |
15 |
1035 |
2980 |
53 |
3.2 |
0.00105 |
0.001 |
0.001 |
μ [0.0002;0.002] |
Fо, м2 |
26 |
1 |
125 |
0.064 |
62 |
25 |
13 |
13 |
1056 |
2630 |
50 |
0.865 |
0.00102 |
0.00086 |
0.0015 |
W [25;55] |
Fо, м2 |
28 |
2 |
160 |
0.056 |
60.3 |
90 |
12 |
15 |
1035 |
1960 |
53 |
3.2 |
0.00105 |
– |
– |
μ [0.0003;0.003] |
Fо, м2 |
30 |
3 |
30 |
0.058 |
71.6 |
20 |
9 |
22 |
1165 |
3020 |
53 |
9.63 |
0.00179 |
0.00087 |
0.0009 |
h [5;15] |
Fо, м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
125 |