Материал: borisenko

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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

 

 

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

 

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

 

 

 

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

 

 

 

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

 

 

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

 

 

 

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