Сопротивление - слой - осадок
Cтраница 3
 |
Модель процесса центробежного фильтрования в шнековых центрифугах. [31] |
В условиях шнековой фильтрующей центрифуги, в отличие от центрифуг других типов, в первом периоде процесса фильтрования отделение жидкой фазы практически не связано с увеличением толщины слоя осадка и соответствующим возрастанием сопротивления при фильтровании. В данном случае превалирующее влияние на процесс оказывает не сопротивление слоя осадка, который размывается поступающей в ротор суспензией и разрушается при движении шнека, а сопротивление фильтрующей перегородки. [32]
Если пространство над суспензией сообщают с источником сжатого газа ( обычно воздуха) или пространство под фильтровальной перегородкой присоединяв к источнику вакуума, то происходит процесс фильтрования при постоянной разности давлений, поскольку давление в ресиверах поддерживается постоянным. При этом скорость процесса уменьшается в связи с увеличением сопротивления слоя осадка возрастающей толщины. Аналогичный процесс фильтрования, встречающийся в производственных условиях относительно редко, происходит под действием разности давлений, обусловленной гидростатическим давлением слоя суспензии постоянной высоты, находящейся над фильтровальной перегородкой. [33]
Если пространство над суспензией сообщают с источником сжатого газа ( обычно воздуха) или пространство под фильтровальной перегородкой присоединяют к источнику вакуума, то происходит процесс фильтрования при постоянной разности давле-н и и, поскольку давление в ресиверах поддерживается постоянным. При этом скорость процесса уменьшается в связи с увеличением сопротивления слоя осадка возрастающей толщины. Аналогичный процесс фильтрования, встречающийся в производственных условиях относительно редко, происходит под действием разности давлений, обусловленной гидростатическим давлением слоя суспензии постоянной высоты, находящейся над фильтровальной перегородкой. [34]
Если пространство над суспензией сообщают с источником сжатого газа ( обычно воздуха) или пространство под фильтровальной перегородкой присоединяют к источнику вакуума, то происходит процесс фильтрования при постоянной разности давлений, поскольку давление в ресиверах поддерживается постоянным. При этом скорость процесса уменьшается в связи с увеличением сопротивления слоя осадка возрастающей толщины. Аналогичный процесс фильтрования, встречающийся в производственных условиях относительно редко, происходит под действием разности давлений, обусловленной гидростатическим давлением слоя суспензии постоянной высоты, находящейся над фильтровальной перегородкой. [35]
В таком виде критерий Flra аналогичен критерию Fljy. Разница между ними состоит в том, что в первый входит сопротивление слоя осадка, а во - второй - сопротивление фильтровальной перегородки. В числители формул для обоих критериев входят факторы, способствующие увеличению количества чистой жидкости, - а в знаменатели - фактор, способствующий увеличению количества фильтрата. Действительно, чем больше скорость осаждения твердых частиц, тем быстрее увеличивается слой чистой жидкости; чем больше сопротивление слоя осадка и сопротивление перегородки, тем медленнее происходит фильтрование и тем больше относительное количество чистой жидкости; чем больше разность давлений, тем быстрее образуется фильтрат. [36]
Затем следует воспользоваться уравнением фильтрования при постоянной толщине осадка ( II, 11), модифицировав его надлежащим образом. Легко видеть, что последнее соотношение представляет собой сопротивление слоя осадка, выраженное через его весовое удельное сопротивление, поскольку отношение hoc / Xo соответствует объему фильтрата q, полученного в стадии фильтрования и отнесенного к 1 м2 поверхности фильтрования. [37]
В таком виде комплекс Flm аналогичен комплексу Fbv - Разница между ними состоит в том, что в первый входит сопротивление слоя осадка, а во второй - сопротивление фильтровальной перегородки. В числители обоих комплексов входят факторы, способствующие увеличению количества чистой жидкости, а в знаменатели - фактор, способствующий увеличению количества фильтрата. Действительно, чем больше скорость оседания твердых частиц, тем быстрее увеличивается слой чистой жидкости; чем больше сопротивление слоя осадка и сопротивление перегородки, тем медленнее происходит фильтрование и тем больше относительное количество чистой жидкости; чем больше разность давлений, тем быстрее образуется фильтрат. [38]
Однако его повышение не всегда сказывается положительно. Чрезмерное увеличение фактора разделения при обработке суспензии на фильтрующих центрифугах особенно продуктов, дающих сжимаемый осадок, может не только снизить производительность в результате резкого повышения сопротивления слоя осадка, но и сделать затруднительной, а иногда и невозможной выгрузку осадка из барабана. Например, при фильтровании суспензии мелкокристаллического железного купороса на подвесных центрифугах периодического действия при / 380 выгрузка осадка протекает удовлетворительно, а при / 650 становится весьма трудной. Таким образом, для каждого продукта и типа центрифуги имеется предельно допустимое и оптимальное значение фактора разделения. [39]
В расчетной модели процесс фильтрования примесей рассматриваем как гидродинамический процесс течения жидкости сквозь фильтровальную перегородку. Обычно ввиду небольшого размера пор в слое осадка и фильтровальной перегородке, а также малой скорости движения жидкой фазы в порах можно считать, что фильтрование протекает в ламинарной области. Как показывает опыт, при таком условии скорость фильтрования в каждый данный момент прямо пропорциональна разности давлений, но обратно пропорциональна вязкости жидкости фазы и общему гидравлическом сопротивлению слоя осадка и фильтровальной перегородки. [40]
Фактор разделения является важнейшим критерием для характеристики центрифуги и процесса центрифугирования. Вместе с тем его повышение не всегда сказывается положительно. Чрезмерное увеличение фактора разделения при обработке суспензии на фильтрующих центрифугах, особенно на аппаратах, дающих сжимаемый осадок, может не только снизить производительность за счет резкого повышения сопротивления слоя осадка, но и сделать затруднительной, а иногда и невозможной выгрузку осадка из барабана. Например, при фильтрации суспензии мелкокристаллического железного купороса на подвесных центрифугах периодического действия при / 380 выгрузка осадка протекает удовлетворительно, а при / 650 становится весьма трудной. [41]
В таком виде критерий Flra аналогичен критерию Fljy. Разница между ними состоит в том, что в первый входит сопротивление слоя осадка, а во - второй - сопротивление фильтровальной перегородки. В числители формул для обоих критериев входят факторы, способствующие увеличению количества чистой жидкости, - а в знаменатели - фактор, способствующий увеличению количества фильтрата. Действительно, чем больше скорость осаждения твердых частиц, тем быстрее увеличивается слой чистой жидкости; чем больше сопротивление слоя осадка и сопротивление перегородки, тем медленнее происходит фильтрование и тем больше относительное количество чистой жидкости; чем больше разность давлений, тем быстрее образуется фильтрат. [42]
Была исследована [118] взаимозависимость между удельным объемным сопротивлением осадка г0 и сопротивлением ткани ЙФ. Установлено, что для сжимаемых осадков отношение Яф. Го при изменении разности давлений остается постоянным. Отмечено, что при правильной организации процесса фильтрования это отношение не должно превышать 10 - 3 м, т.е. сопротивление фильтровальной ткани не должно быть больше сопротивления слоя осадка толщиной 1 мм. [43]
Мутность фильтрата в начале фильтрования объясняется прониканием твердых частиц через поры фильтровальной перегородки. Фильтрат становится прозрачным, когда перегородка приобретает достаточную задерживающую способность. Это достигается либо за счет уменьшения эффективного сечения пор при проникании в них твердых частиц, либо вследствие образования своди-ков над входами в поры. При уменьшении эффективного сечения пор происходит фильтрование с закупориванием пор: на поверхности фильтровальной перегородки осадок почти не образуется и твердые частицы задерживаются внутри пор. Во втором случае осуществляется фильтрование с образованием осадка, когда твердые частицы почти не проникают внутрь фильтровальной перегородки. Увеличение сопротивления прохождению жидкости при фильтровании с закупориванием пор объясняется возрастанием сопротивления фильтровальной перегородки, а при фильтровании с образованием осадка - повышением сопротивления увеличивающегося слоя осадка. [44]
Мутность фильтрата в начале фильтрования объясняется прониканием твердых частиц через поры фильтровальной перегородки. Фильтрат становится прозрачным, когда перегородка приобретает достаточную задерживающую способность. Это достигается либо за счет уменьшения эффективного сечения пор при проникании в них твердых частиц, либо вследствие образования своди-ков над входами в поры. При уменьшении эффективного сечения пор происходит фильтрование с закупориванием пор: на поверхности фильтровальной перегородки осадок почти не образуется и: твердые частицы задерживаются внутри пор. Во втором случае осуществляется фильтрование с образованием осадка, когда твердые частицы почти не проникают внутрь фильтровальной перегородки. Увеличение сопротивления прохождению жидкости при фильтровании с закупориванием пор объясняется возрастанием сопротивления фильтровальной перегородки, а при фильтровании с образованием осадка - повышением сопротивления увеличивающегося слоя осадка. [45]
Страницы: 1 2 3