фильтр пресс. фильтр пресс расчет. Введение. Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий 1

• Название: Введение. Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий 1
• Анкор: фильтр пресс
• Дата: 03.06.2021
• Размер: 424.95 Kb.
• Имя файла: фильтр пресс расчет.docx
• Тип: Документы; #213707
• страница: 2 из 3

Техническая характеристика фильтр-пресса

Производительность, дал/ч	950
Площадь фильтрующей поверхности, м2	20,5
Максимальное давление фильтрования, МПа	0,95
Потребляемая мощность, кВт	5,5
Габаритные размеры, мм	2950x1090x1240
Масса, кг	1575

Пластинчатый (камерный) фильтр-пресс состоит из ряда рифленых плит, помещенных между задней упорной и передней нажимной плитами. Плиты своими ручками упираются на продольные опорные балки. Плиты отлиты из силумина, поверхность покрывают защитным слоем.

Фильтрующим элементом камерных фильтров является фильтровальный картон, помещенный между плитами. Уплотнения между плитами создают, зажимая набор плит с помощью ручного зажима. Набор плит в зажатом состоянии образует ряд камер, каждая из которых разделена на две половины фильтрующим материалом.

В верхнем и нижнем углах каждой плиты имеются два прилива с отверстиями для получения после сборки общих каналов, сообщенных с рифлеными полостями на обеих сторонах плиты. Толщина прилива равна двум толщинам тела плиты. При сборке фильтр-пресса плиты укладывают так, чтобы приливы соседних плит располагались по разные стороны фильтр-пресса. В собранном фильтр-прессе образуются четыре общих канала; по двум из них - верхнему и нижнему - с одной стороны фильтр-пресса подается неочищенная вода, по двум другим, расположенным на противоположной стороне, - отводится очищенная вода.

Контактные (привалочные) поверхности плит уплотнены фильтровальным материалом, а каналов - специальными резиновыми прокладками.

Вода в фильтр-прессе фильтруется через пористую перегородку и постепенно накапливающийся слой осадка. Подачу неочищенной воды на перегородку осуществляют под давлением насосом, установленным на раме фильтр-пресса.

Неочищенная вода, проходя по каналам через отверстие в нижней части плит, распределяется по напорным камерам, продавливается через фильтр-картон, поступает в каналы для очищенной воды, а оттуда в отводящий водопровод и сборник.

Для сбора капель воды, просачивающихся через фильтровальный картон, под набором плит смонтирован поддон.

Фильтр-пресс снабжен необходимой запорной арматурой. Контроль за работой фильтр-пресса ведут с помощью пробно-спускных краников, фонарей и манометров. Аппарат снабжен четырьмя домкратами для создания устойчивости при стационарной работе.

При подготовке к работе на специальном столе производят сборку фильтровальных секции, затем надевают их на полый вал и закрепляют зажимной гайкой. Днище закрывают и затягивают с помощью рым-болтов. Для герметизации под днище подкладывают резиновую прокладку. После этого можно приступить к процессу.

После того как перепад давления на фильтре достигнет 0,18 МПа, процесс фильтрации прекращают и приступают к мойке фильтра. Для этого воду из внутренней полости выпускают через нижний кран, соединяют корпус фильтра с компрессором и воздушным давлением отфильтровывают остаток воды до уровня полого вала. Остаток воды ниже уровня полого вала вытесняют сжатым воздухом через пробковый кран, размещенный в нижней части съемного днища. Корпус фильтра заполняют наполовину водой. Включают электродвигатель, соединенный с редуктором, и чехлы, вращаясь в чистой проточной воде в течение 30-40 минут, полностью промываются. После промывки подачу воды прекращают и остаток ее из корпуса сливают через тот же кран в днище. Затем включают компрессор, который через полый вал подает в течение 20-30 минут в чехлы воздух для просушивания.

При использовании таких фильтров в качестве намывных между плитами закладываются специальные рамы с редкими перегородками или без них, предназначенные для увеличения пространства перед фильтрационной пластиной; для намывного слоя.

В качестве фильтрующих пластин в пластинчатых фильтрах применяют картон марок T и Ш. Производительность картона марки T на 25-30% выше, чем картона марки Ш. Для стерилизующей фильтрации служат отечественные пластины СФ, с недавнего времени отечественная промышленность выпускает также пластины КТФ-1, КТФ-2, КОФ-3.

4. Расчет фильтр-пресса

Определить необходимое число фильтр-прессов для тонкой очистки Q=4 м³ /ч водной суспензии, толщину осадка в раме фильтра, а также продолжительность фильтрования и промывки, если давление p=3,5·10⁴ Па, удельное сопротивление осадка r_ос =0,9·10¹² м/кг, плотность фильтруемой водной суспензии ρ_ф =1050 кг/м³ , плотность сухого осадка ρ_ос =2500 кг/м³ , динамический коэффициент вязкости фильтруемой воды µ=1,25·10^-3 Па·с, концентрация сухого вещества в водной суспензии с₁ =0,1 кг/кг и в осадке с₂ =0,9 кг/кг, число одновременно промываемых слоев осадка n_c =2, начальная концентрация растворимого вещества в промывной жидкости  =5% и конечная  =0,1%, константа промывки k_пр =3, сопротивление фильтрующей перегородки R=1,065·10¹⁰ м^-1 , площадь поверхности фильтрования F_ф =50 м² , вспомогательное время  =0,5 ч. Количество твердой фазы осадка:

 (4.1)

где  -плотность фильтруемой водной суспензии, кг/м³ ;

-концентрация сухого вещества в водной суспензии, кг/кг;

 - концентрация сухого вещества в осадке, кг/кг.



Объем влажного осадка в 1 м³ фильтрата:

 (4.2)

где   - количество твердой фазы осадка,  ;

 - плотность сухого осадка,  ;

 - концентрация сухого вещества в осадке, кг/кг.



Константы уравнений фильтрования и промывки:

 (4.3)

где   - динамический коэффициент вязкости фильтруемой воды, Па·с;

 - удельное сопротивление осадка,  ;

 - количество твердой фазы осадка,  ;

 - давление, Па.



 (4.4)

где   - начальная концентрация растворимого вещества в промывной жидкости,%;

 - и конечная концентрация растворимого вещества в промывной жидкости,%;

-константа промывки.



 (4.5)

где   - динамический коэффициент вязкости фильтруемой воды, Па·с;

 - удельное сопротивление осадка,  ;

 - количество твердой фазы осадка,  ;

-число одновременно промываемых слоев осадка;   -давление, Па



 (4.6)

где   и   - константы уравнений фильтрования.



 (4.7)

где   и   - константы уравнений фильтрования.



Условный объем фильтрата, соответствующий сопротивлению фильтрующей перегородки:

 (4.8)

где R - сопротивление фильтрующей перегородки,  ;   - удельное сопротивление осадка,  ;   - количество твердой фазы осадка,  .



Максимальная производительность фильтр-пресса при тонкой очистке воды:

 (4.9)

где  -площадь поверхности фильтрования;

 и  -константы уравнений промывки;

-вспомогательное время;

-условный объем фильтрата, соответствующий сопротивлению фильтрующей перегородки.



Необходимое число фильтр-прессов:

 (4.10)

где  -производительность фильтр-пресса при тонкой очистке воды,  ;

 - максимальная производительность фильтр-пресса при тонкой очистке воды,  .



Минимальная производительность цикла работы фильтра:

 (4.11)

где  -условный объем фильтрата, соответствующий сопротивлению фильтрующей перегородки;

-константа уравнений промывки;

-вспомогательное время.



Минимальный удельный объем фильтрата, полученный за время фильтрации:

 (4.12)

где  -вспомогательное время;  -константа уравнений промывки.



Продолжительность фильтрации:

 (4.13)

где  -вспомогательное время;

-константа уравнений промывки; и

 - константы уравнений фильтрования.



Продолжительность промывки:

 (4.14)

где  -вспомогательное время;

-константа уравнений промывки; и

 - константы уравнений фильтрования.



Толщина осадка в раме фильтра:

 (4.15)

где  -минимальный удельный объем фильтрата, полученный за время фильтрации;

-объем влажного осадка в 1 м³ фильтрата.