第四章非均相混合物的分离 第一节重力沉降及设备 分离介质气一固降尘室 分散相 液一固沉降槽 连续相 、降尘室:i≤6 假设:①气流滞流流动(平推流) ②沉降高度H,u以dmn计 0≤p→H/l1≤L/ 1、处理量Vs(一定)u=Vs/BH→≤L,LB 与H无关:H,一定ub,6 2、可采用多层,适当降低H,但a、保证滞流b、方便清理 3、一般情况下 a、气体流速1~3m/s,Re动)=1400-1700 b、H=40mm-100mm,(除尘) c、除尘颗粒75μm以上。 二、悬浮液沉降槽: 目的:取清液:取沉渣(增稠器) 1、沉降过程分析 A清液区、B等浓度区(均匀悬浮)、C变浓度区、D压紧区 AB界面在一定时间内等速下降、干扰沉降、颗粒大小不超过6:1、相同速度 相对于器壁:u。表观沉降速度(不同于u) 其后:u=f(c) AD界面下降缓慢:压紧过程。 2、连续沉降槽计算 清液上浮溢流 A, h 固体进入底流 求A: 假设:固相全部由底流排出 溢流清液无固体 w:固体质量流量kghⅩ:某截面悬浮液固液比Xc:底流悬浮液固液比 以固体为分析对象: 固相实际流速=uHu,u:悬浮液体向下运动(底流带走部分液体)
40 第四章 非均相混合物的分离 第一节 重力沉降及设备 分离介质 气－固 降尘室 分散相 液－固 沉降槽 连续相 一、降尘室： 沉 停 假设：① 气流滞流流动（平推流） ②沉降高度 H，ut 以 dmin 计 沉 停 / / H u L u tt 1、 处理量 VS （一定） / u V BH V u LB = S S t 与 H 无关：H↘， VS 一定 u↗ 停 ↘， 沉 ↘ 2、可采用多层，适当降低 H， 但 a、保证滞流 b、 方便清理 3、一般情况下 a、气体流速 1～3m/s，Re(流动)＝1400-1700 b、H=40mm-100mm，（除尘） c、除尘颗粒 75μm 以上。 二、悬浮液沉降槽： 目的：取清液；取沉渣（增稠器） 1、沉降过程分析： A 清液区、 B 等浓度区（均匀悬浮）、 C 变浓度区、D 压紧区 AB 界面在一定时间内等速下降、干扰沉降、颗粒大小不超过 6:1 、相同速度。 相对于器壁：uo 表观沉降速度（不同于 ut） 其后：uo＝f(c)。 AD 界面下降缓慢：压紧过程。 2、 连续沉降槽计算 清液上浮溢流 → A，h， 固体进入底流 → 求 A： 假设：固相全部由底流排出； 溢流清液无固体。 W：固体质量流量 kg/h X：某截面悬浮液固液比 XC：底流悬浮液固液比 以固体为分析对象： 固相实际流速＝u+uo， u：悬浮液体向下运动 (底流带走部分液体)
底流中固相体积流量:Wps 底流总体积流量:W/ps+W/Xcp W)/A 各截面固体流道: A=A A+1 以液体为对象 若以浓度C,kg(固/m(悬浮液)表示A=(1-1 若以料浆体积流量Q,固相体积分率e进料,出料A=9e(1-1 由于u=f(c),A需在整个浓度范围求算,求出Amx 一般方法:∫简单模型 5m以下×1.5 小试求u=(c),J后×安全系数30m以上×12 求h:压紧时间比沉降时间大得多,t实验测定,压紧区高度h ot. h 附加75%安全量,其它高度取1~2m。 第二节离心沉降及设备 旋风分离器:( Cyclone 1、基本原理: 主体:上部圆形筒下部锥形筒 含尘气体由上部切线进入,螺旋向下, 尘沉落于壁面下落,气体沿中芯螺旋上升 旋转方向相同5μm以上尘粒, (不用于粘性,含湿高,腐蚀介质) 具体过程十分复杂 ①速度:切向、径向、轴向 ②压力:器壁最高(略低于进口)、向中心降低、气芯可降到负压 2、结构尺寸及处理量 ①入口:高H,宽B ②处理量:V=uBHu-15~20m/s ③标准式:h=D2B=D/4D1=D2H1=2DH2=2DS=D/8D2=D/4 3、临界粒径dcdc:能被完全分离的最小粒径。 假设:①在 Cyclone内切线速度恒定ur=u ②颗粒穿过一定厚度气流:B
41 底流中固相体积流量：W/ρS 底流总体积流量： / / W W X S C + ∴ ( ) / S C W W u A X = + 各截面固体流道： / / 1/ S S X A A X = + ’ 1 1 ( ) ( ) o S o C W W A u u A u X X = + = − ’ 以液体为对象 1 1 1 1 ( ) ( ) o C o C W W u A A X X u X X = − = − 若以浓度 C，kg(固)/m3 (悬浮液)表示 1 1 ( ) o C W A u C C = − 若以料浆体积流量 Q，固相体积分率 f e 进料， C e 出料 1 1 ( ) f o C Qe A u e e = − 由于 uo=f(c)，A 需在整个浓度范围求算，求出 Amax 一般方法： 简单模型 5m 以下×1.5 小试求 uo=f(c)， 后×安全系数 30m 以上×1.2 求 h：压紧时间比沉降时间大得多， r t 实验测定，压紧区高度 h： ( ) (1 ) r S r S C S C W W Wt Ah t h X A X = + = + ； 附加 75%安全量，其它高度取 1～2m。 第二节 离心沉降及设备 一、旋风分离器：(Cyclone) 1、基本原理： 主体：上部圆形筒 下部锥形筒 含尘气体由上部切线进入，螺旋向下， 尘沉落于壁面下落，气体沿中芯螺旋上升。 旋转方向相同 5μm 以上尘粒， （不用于粘性，含湿高，腐蚀介质） 具体过程十分复杂： ①速度：切向、径向、轴向 ②压力：器壁最高（略低于进口）、向中心降低、气芯可降到负压 2、结构尺寸及处理量： ①入口：高 H，宽 B ②处理量：V = uiBH ui－15～20 m/s ③标准式：h=D/2 B=D/4 D1=D/2 H1=2D H2=2D S=D/8 D2=D/4 3、临界粒径 dC dC：能被完全分离的最小粒径。 假设：①在 Cyclone 内切线速度恒定 uT = ui ②颗粒穿过一定厚度气流：B
③颗粒与气流相对运动为层流 ④忽略p ly=d2p、u2/18m→0x=18/rnB/d2pn2 设气体在 Cyclone内转N圈 0n=2mN/lOn=0d=√9B/mN,N0~3标准N=5 dc随B(D)’而’,→大型分离效果差,并联 ☆假设①、②并不合理,但处理简单 分离效率 1)粒级效率η 对于d≥dc,n;=100%但计算dc时考虑沉降距离为B,对于dB<dc颗粒 若沉降距离小于B(B'<B),亦可以分离 由d=√9B/xMps可得dn/d=√BVB距壁面B(<B) 颗粒dn(<dc)可以分离。 假设:进入待分离气流中大小颗粒均匀分布,即与筒壁距离小于B'的各种直径 颗粒所占分率均为BB。对于dn=B/B=(dm/d2)2 实测值:n =Cn-C09%1进口 2:出口 1:入口 2:出口 2)分割粒径dso,( cut diameter)=50%对应的粒径d 可以绘制n~d/ds图 n=B'/B=0.5,对于标准式B=D/4,N=5 D/8 D 3)总效率 ×10%或n=∑xnx:dm所占质量分率 压降: 主要包括∫进、出口,磨擦、局部阻力 动能损失
42 ③颗粒与气流相对运动为层流 ④忽略空 2 2 2 2 /18 18 / = = u d u r r B d u r S i m m S i 沉 设气体在 Cyclone 内转 N 圈 2 / 9 / 0.5 3 5 m i c i s 停 停 = = = = r N u d B Nu N N 沉 ～ 标准 dC随 B(D)↗而↗，→大型分离效果差，并联 ☆假设①、②并不合理，但处理简单。 4、分离效率 1〕粒级效率ηi, 对于 dPi≥dC，ηi＝100％ 但计算 dC时考虑沉降距离为 B，对于 dPi < dC颗粒， 若沉降距离小于 B（B’< B）,亦可以分离： 由 9 / d B Nu C i S = 可得 / '/ d d B B pi c = 距壁面 B’(<B) 颗粒 dPi ( < dC) 可以分离。 假设：进入待分离气流中大小颗粒均匀分布，即与筒壁距离小于 B’的各种直径 颗粒所占分率均为 B’/B。对于 dPi 2 / ( / ) i pi c = = B B d d ’ 实测值： 1 2 1 1: 100% 2： i i i i C C C − = 进口 出口 1：入口 2：出口 2）分割粒径 d50，(cut diameter) i = 50% 对应的粒径 d50 可以绘制 i ~ / d d50 图 = = B B / 0.5 ，对于标准式 B D= /4，N=5 ( ) 50 9 / 8 0.27 0.27 5 i S i S i S D D D d u u u = − 或 3）总效率 o 100% C C C − = 入 出 入 或 o i i i =x : i pi x d 所占质量分率 5、压降: 主要包括 进、出口，磨擦、局部阻力 动能损失
c:不同型号实验求取 对于标准式 s。=16hB 2(4 ∠=8,几何相似,不随D变化 6、选型和计算 处理量V 设计原则:高效率 分离效率n 低阻力压降Ap 例如:D个个但d↑,刀↓;L个,d,n个:但出现涡流影响,压降 注意效率与阻力的权衡 例如:长径比大,出入口截面小→效率高,阻力大 设计计算步骤 已知Vm3/s 由△pr→u50000 1、离心沉降:料液由底部送入,上部溢出清液 鼓内流动自下而上(恒速) 从r1→r2服从 Stokes eq d(Ps-po'r an=18m:1、=加(2, 、离心分离:液层作用于界面的静压强相等(静压由离心力引起) Fc=mor dp=dFc/A=2Trhdrpor/2Trh= pordr
43 2 2 i f c u p = C ：不同型号实验求取 对于标准式 2 2 1 16 16 / 8 2 4 2 c hB D D D D = = = c = 8 ，几何相似，不随 D 变化 6、选型和计算: 处理量 V 设计原则： 高效率 分离效率η 低阻力 压降 pf 例如： , , , D V d 但 C ； , , u d i C ；但出现涡流影响，压降↑ 注意效率与阻力的权衡 例如：长径比大，出入口截面小 → 效率高，阻力大 设计计算步骤: 已知 V m3 /s 由Δpf →ui（假设） C 入(kg/m3 ) 由 ui → dc (d50 ) → D(ηi 分布) dpi 分布 ηo 总效率 Vi = uiBH Δpf 要求压降 V/Vi=n， n 为小数时，再推回至适当的整数 η旋风组>η同等处理量大直径分离器, 50000 1、离心沉降： 料液由底部送入，上部溢出清液 鼓内流动自下而上(恒速) 从 r1→r2 服从 Stokes eq. ( ) 2 2 18 S r d r dr u d − = = ( ) 2 2 2 1 S S V r r h V V − 停 = = ( ) 2 2 2 1 18 ln S r d r = − 沉 ( ) 2 2 2 2 2 1 2 1 18 ln( / ) S S h d r r V r r − − = 2、离心分离：液层作用于界面的静压强相等(静压由离心力引起) 2 F m r C = 2 2 dp dF A rhdr r rh rdr = = = C / 2 / 2
轻液层 Co2purdr=20(-h) 重液层 →与-=P(过于简单,强调了堰的作用) r Ph 讨论题 已知:ps=2300kg/m3p=0674kg/m3Vs=1000m3/hu=3.6×105PaS 标准式D=04m→h=0.2m,B=0.1m 1000/3600 0.1×0213.89m/s 9 =/.y×36×103×0. 8.0351m 丌·N·1p 14×5×13.89×2300 d30=022/D 4>.73my=82x,4062138950 60 27129.575646.6 ni(=d/d)23.5%24.78%87.12%100%100%1009%100%100%100% 7=∑xn=864%=(cx-cm)c 2004g/m3 3、由ηo中各η;核算,若no=90%, 5段颗粒n;约为40%,0.4=(ddc)2→d约6.32um 若△p不变,即u不变:√B/B'=d/d,B'=0062m 取D=0.24m,B=0.06m,h=0.12m 当2=13:89m/时,V=13.89×006×0.12=360m3/h 取N=3 1000/3/3600 =12.86m/s 0.06×0.12 d/d=√lB/B=389×0061286×01=0805 ∴dC=6.49m 5.34%380%100% n=90.34% D=0.24m,N=3
44 轻液层: ( ) 2 1 2 2 2 2 2 1 2 r L L r rdr r r = − 重液层: ( ) 2 4 2 2 2 2 2 4 2 r h H r rdr r r = − 2 2 2 4 2 2 2 1 L h r r r r − = − （过于简单，强调了堰的作用） 讨论题： 4－8 已知: ρS=2300kg/m3 ρ=0.674kg/m3 VS=1000m3 /h μ=3.6×10-5Pa·S 标准式 D m h m B m = = = 0.4 0.2 , 0.1 1、 1000 / 3600 13.89 / 0.1 0.2 i u m s = = 5 9 9 3.6 10 0.1 8.035 3.14 5 13.89 2300 C i S B d m N u − = = = 50 0.27 5.73 S i D d m u = = 2 2 8 4 0.674 13.89 520 2 ui p Pa = = = 2、 60 3 11 17 27 12 9.5 7.5 6.4 6.6 ηi(=di/dC) 2 3.5% 24.78% 87.12% 100% 100% 100% 100% 100% 100% o i i = = x 86.64% 3 ( ) / , 20.04 / o = − = c c c g m 入 出 出 c 3、由ηO 中各ηi 核算，若ηO = 90%， 3~5 段颗粒ηi 约为 40%，0.4=(di/dC) 2→dc约 6.32m 若Δp 不变，即 ui 不变： B B d d B m / ' / , 0.062 C = = 取 D=0.24m，B=0.06m，h=0.12m 当 3 13.89 / , 13.89 0.06 0.12 360 / u m s V m h i S = = = 时 取 N=3 1000 / 3/ 3600 12.86 / 0.06 0.12 u m s i = = d d u B u B C C i i / / 13.89 0.06/12.86 0.1 0.805 = = = = d m C 6.49 5 5.34% 38.0% 100% →η=90.34% ∴ D=0.24m，N=3
4、Ap=1100Pa,→1=20.2m/s 假设取N=1,Vs=Bh=l·D/8 求出D=0.3316,取D=0.34m =0.085m 1000/3600 =19.22m/ 0.342/8 l3.89×0.085 d 8035=0.784×8.035=63m可以满足需要 19.22×0.1 第三节过滤 Key Words: Filtration, Filter medium, Filter cake, Constant-pressure filtration, Constant-rate filtration 基本概念 利用多孔介质截留悬浮液中的固体颗粒,液体从孔隙中流过实现固液分离。 △目的 固液分离一一要滤液;要滤并 △过程 深层过滤一一孔径>颗粒, 体积分率<0.1% 表面过滤一一架桥、过滤、洗涤、 去湿、卸料 △介质「织物(滤布,金属网) 粒状砂粒,藻土 多孔固体介质(高分子膜,陶瓷) △助滤剂:对于压缩滤并:保证一定疏松状态△予涂△加入 不可压缩E= const 、过滤基本方程 过程特点:「有一定的推动力△p 存在过滤阻力(介质,滤并) 过滤,洗涤,去湿,卸料四步骤 基本物理量:△p:过滤面积A;过滤时间b;滤液体积v 过滤速度u=ahv/Adb=如!d,(若q=V/A:单位面积滤液量) 假设:cE= conSt 滞流,满足 Kozeny方程 忽略滤并高度 ①先忽略介质阻力,按 Kozeny公式 5a2(1-E) AdO5a2(1-6)2L
45 4、 1100 , 20.2 / = = p Pa u m s i 假设取 2 N V u Bh u D = = = 1, / 8 S i i 求出 D=0.3316，取 D=0.34m, B=0.085m 2 1000/ 3600 19.22 / 0.34 / 8 u m s i = = 13.89 0.085 8.035 0.784 8.035 6.3 19.22 0.1 d m C = = = 可以满足需要。 第三节 过滤 Key Words: Filtration, Filter medium, Filter cake, Constant-pressure filtration, Constant-rate filtration 一、基本概念 利用多孔介质截留悬浮液中的固体颗粒，液体从孔隙中流过实现固液分离。 △目的： 固液分离――要滤液；要滤并 △过程： 深层过滤――孔径 ＞颗粒， 体积分率＜0.1％ 表面过滤――架桥、过滤、洗涤、 去湿、卸料 △介质 织物（滤布，金属网） 粒状 砂粒，藻土 多孔固体介质（高分子膜，陶瓷） △助滤剂：对于压缩滤并：保证一定疏松状态 △予涂 △加入 不可压缩 = const . 二、过滤基本方程 过程特点： 有一定的推动力△p 存在过滤阻力（介质，滤并） 过滤，洗涤，去湿，卸料四步骤 基本物理量：△p： 过滤面积 A；过滤时间 ；滤液体积 V； 过滤速度 u dv Ad dq d = = / / ，（若 q V A = / ：单位面积滤液量） 假设： = const . 滞流，满足 Kozeny 方程 忽略滤并高度 ①先忽略介质阻力，按 Kozeny 公式 ( ) 2 2 3 5 1 a p uL − = ( ) 3 2 2 5 1 dV p u Ad L a = = −
E= const.设r=5a2(1-E)/E3比阻(体系) d如_AAR:阻力项 Ade d rLu R 假设:单位体积滤液形成滤并为vm3v:m3滤并/m3滤液 LA=uk LEuV/A R=DVr/A d血A Ad0 de u (oVr/A) uogr 若考虑过滤介质阻力:当量高度L,相当于V滤液量产生 LA=U.业4A或血4p de uru(+v) de urv(q+qe) 若考虑滤并可以压缩:ro:压差为INm2,S:压缩指数0~1 r=r(△p) d dq Ap de uroD(+ve de rou(g+qe) q,:过滤介质(用滤液体系表示);w:体系(浓度函数) 体系(ε,a) 滤液 S:体系 三、过滤过程的计算 1、恒压过滤:(恒定高位槽供料) 令k=1/6U(过滤体系物性)d/dD=kf4p3(+v) ∫n( kA-Ap-de 令K=2kAp(与操作条件有关) d Ka- ∫(+-,2a+27=k0 假定V对应12=KA22 可以写作:(V+V)=KA2(0+0) 讨论: ①当滤并阻力》过滤介质阻力V≤V,2=Kf20 ②当V≤V(砂滤) 2Vv=KA8 d/d0= const.等速过滤
46 = const. 设 ( ) 2 3 2 r a = − 5 1 / 比阻(体系) dV dq p p Ad d rL R = = = R：阻力项 假设：单位体积滤液形成滤并为 m3 ：m3 滤并/m3 滤液 = = = LA V L V A R Vr A / / ( / ) dV dq p p Ad d Vr A qr = = = 若考虑过滤介质阻力：当量高度 Le ，相当于 Ve 滤液量产生 L A V e e = ( ) 2 e dV A p d r V V = + 或 ( e ) dq p d r q q = + 若考虑滤并可以压缩： r0: 压差为 1N/m2，S：压缩指数 0~1 0 ( )S r r p = ， 2 1 1 0 0 , ( ) ( ) S S e e dV A p dq p d r V V d r q q − − = = + + , q Ve e ：过滤介质（用滤液体系表示）； ：体系（浓度函数） r ：体系（ε，a）； ： 滤液； S ：体系 三、过滤过程的计算： 1、恒压过滤：（恒定高位槽供料） 令 1/ 0 k r = (过滤体系物性) ( ) 2 1 / / S dV d kA p V V e − = + ( ) 2 1 0 0 V S V V dV kA p d e − + = 2 2 1 2 2 S V VV kA p e − + = 令 1 2 S K k p − = （与操作条件有关） ( ) 2 2 e dV KA d V V = + ( ) 2 0 0 2 V e KA V V dV d + = 2 2 V VV KA + = 2 e 假定 Ve 对应 e 2 2 V KA e e = 可以写作： ( ) ( ) 2 2 V V KA + = + e e 讨论： ①当滤并阻力》过滤介质阻力 V V e , 2 2 V KA = ②当 V Ve （砂滤） 2 2V V KA e = = dV d const / . 等速过滤
2、恒速过滤:(正位移泵供料) m7“20+1)F+F=样,K随变化(P随0变化) d 3、恒速后恒压 若θ1时,Ap达到定值 ∫(+H.)= 0 KA2 dO,(2-12)+2r(-)=KA2(O- 其中1,满足:2+2=kAa1,K为达时的值 四、过滤常数的测定: 1、K,q,0e:由q2+2qe=Kb 恒定dO/d=(2/K)q+(2/K)9=△O/△q~q→92=KO 或b/q=q/K+(2/K)。b/q~q K= 2kAp 五、过滤设备: 1、板框压滤机 滤板 滤框 交替排列 2、加压叶滤机滤叶外加滤布,外→内 3、转筒真空过滤机 六、间歇过滤机的生产能力: 操作周期与生产能力: 过滤 周期了洗涤 ∑θ=6;+w+0 卸料,安装生产能力Q=VΣθ 2、洗涤速率 ①洗涤压力=过滤压力 ②洗水μ÷滤液μ 洗涤速率与恒压过滤的最终过滤速率有关 置换法 横穿洗发(2倍厚,面积12) 妇=m 6=1或1/4 (q+q)终
47 2、恒速过滤：（正位移泵供料） ( ) 2 2 e dV V KA d V V = = + ， 2 2 2 e K V V V A + = ，K：随θ变化（∵Δp 随θ变化） 3、恒速后恒压 若1 时，p 达到定值 ( ) 1 1 2 2 V e V KA V V dV d + = ，( ) ( ) ( ) 2 2 2 V V V V V KA − + − = − 1 1 1 2 e 其中 1 1 V , 满足： 2 2 1 2 1 2 e K V V V A + = ，K 为达p 时的值 四、过滤常数的测定： 1、K，qe，θe：由 2 q qq K + = 2 e 恒定 2 d dq K q K q q q q K / (2/ ) (2/ ) / ~ = + = = e e e 或 / / (2/ ) / ~ q q K K q q q = + e 2、S： 改变 1 2 S p K k p − = 五、过滤设备： 1、板框压滤机 滤板 滤框 交替排列 2、加压叶滤机 滤叶外加滤布，外 → 内 3、转筒真空过滤机 六、间歇过滤机的生产能力： 1、操作周期与生产能力： 过滤 周期 洗涤 Σθ=θF+θW+θD 卸料，安装 生产能力 Q=V/Σθ 2、洗涤速率： ①洗涤压力＝过滤压力 ②洗水μ 滤液μ 洗涤速率与恒压过滤的最终过滤速率有关 置换法 横穿洗发(2 倍厚，面积 1/2) ( ) ( ) 1 1/ 4 2( ) w e dq dq K d d q q = = = + 终 终 或
3、最佳操作周期 q+2qq。=K6 dq d e SK d62(q+q) d 2(q+ 若终了时滤液量为,→qn=9+244=9(9+2) K 若洗涤量qm=JFbr 2qF(F +qe) (dq/de) SK ∑O=4(q+24.)+2(q+4)+On 取2=0解出qn 1/K+2J/Ks 若忽略介质阻力q。=0,→O=q2/KOn=2l2/Kδ 可推出:0D=0H+0 板框不满为条件 七、连续式过滤机生产能力 直径D,长度L,转速n(1/S), 浸没率中=β/2I=浸入角度/360 若旋转一周时间1/n(S), 过滤时间(全面积)0=中/n, 旋转一周的滤液量V r=√Kf(O+O)- KA(P/n+0)-ve 每小时滤液量Q=3600n,若V=0,=0(介质阻力不计) Q÷3600n =36004√qnn:(1/S) 若n转/分Q=465Km (A=DL, K=2kAp-) D4-2 Q=36004√K9n ①A=xDL(D=1.5D,L=1.5L),A=x1.5D1.5L=225A,Q=2.250 ②q=1.5q,Q=√h.5 ③Ap=0-P( 0-1.5P(x)=1.54 K=2kAp,K=1.5k,Q=√.50 ④n=1.5m,g=√1.5
48 3、最佳操作周期： 2 q qq K + = 2 e 2( )e dq K d q q = + 2( ) w e dq K d q q = + 若终了时滤液量为 V q F F ， ( ) 2 2 2 F F e F F F e q q q q q q K K + = = + 若洗涤量 q Jq W F = ( ) 2 ( ) / F F F e W W Jq Jq q q dq d K + = = ( ) ( ) 2 2 F F F e F e D q Jq q q q q K K = + + + + 取 0 F dQ dq = 解出 1/ 2 / D qF K J K = + 若忽略介质阻力 2 2 0, / 2 / q q K Jq K e F F W F = → = = 可推出：θD=θF+θW 板框不满为条件 七、连续式过滤机生产能力 直径 D，长度 L，转速 n(1/S)， 浸没率φ=β/2π=浸入角度/360 若旋转一周时间 1/n(S)， 过滤时间（全面积）θ=φ/n， 旋转一周的滤液量 V ( ) ( ) 2 2 / e e e e V KA V KA n V = + − = + − 每小时滤液量 Q nV = 3600 ，若 Ve e = = 0, 0 （介质阻力不计） ( ) 2 Q n KA A K n n S 3600 3600 : 1/ = 若 n：转/分 1 465 ( 2 ) S Q A Kn A DL k p − = = = ，K D4-2 Q A K n = 3600 ① A DL D D L L = = = ( 1.5 1.5 ) ， ， A D L A = = 1.5 1.5 2.25 ，Q Q = 2.25 ② =1.5 ，Q Q = 1.5 ③ ( ) ( ) ' = − = − = p p p p p 0 0 1.5 1.5 真 真 ， K k p k Q Q = = = 2 1.5 1.5 ，K ， ' ④ n n Q Q = = 1.5 1.5
⑤固体分率20%/30%(滤并固含率60%) 03/0.6、/0.2/0.6 1-0.3/0.671-02/0.6 K K K ⑥=05,K=,K=2k,g=√2 ☆相同基准:相同时间Q=36004m,g/Q2=√n/n 一个周期内(一圈) H, VHI V (V/A)=KO H 略介质阻力V2 讨论题 D4-4 、原生产能力 A=0.8×0.8×10×2=12.8m 充满滤框V=0.8×0.8×10×0.1=0.64m3 01=hV1=26.24m302=hV2=37.75m3(充满滤框,V=38.39m3) V+21=K402, V2+2v2e=KA8 可以解出:K=4.724m2/h,V=1.629m,q=0.127m3/m2 ∑θ=2+0.5=25h,Q=V∑O=37.75/25=15.1m3/h 清水密度ρ水:(固相衡算) ,,2分0.25/+07h(h=2001m) 0.75 p水=9935kg/m2 二、改造方案生产能力: 1、求V稀,V 基准:充满滤框的V=3839m3(固相基准) 0. ×20kg/m2=明浆01+0.1/P水 V=7.3m V稀=3839-73=3109m3 =73-0.64=666m
49 ⑤ 固体分率 20% 30% （滤并固含率 60％） 0.3/ 0.6 0.2/ 0.6 ( ) 2 1 0.3/ 0.6 1 0.2/ 0.6 = = − − = 2 ' 0 2 1 2 p K K K r = = 1 2 Q Q = ⑥ 0 2 0.5 2 2 p K Q Q r = = = = ，K ，K ， ' ☆相同基准：相同时间 Q A K n = 3600 ， 1 2 1 2 Q Q n n / / = 一个周期内（一圈） 1 1 2 2 2 H V V H V V = = 并1 并 ( ) 2 V A K / = 忽略介质阻力 1 2 2 1 n n = 讨论题 D4－4 一、原生产能力： A＝0.8×0.8×10×2＝12.8m2 充满滤框 V 并＝0.8×0.8×10×0.1=0.64m3 θ1=1h V1=26.24m3 θ2=2h V2=37.75m3 (充满滤框，V 浆＝38.39m3） 2 2 2 2 V VV KA V V V KA 1 1 2 2 2 2 + = + = 2 2 e e ， 可以解出： 2 3 3 2 4.724 / 1.629 0.127 / K m h V m q m m = = = ， ， e e = + = 2 0.5 2.5h， 3 2 Q V m h = = = / 37.75/ 2.5 15.1 / 清水密度 ρ水 ：（固相衡算） ( ) 2 3 0.75 20 / 2000 / 0.25/ 0.75/ V kg m V kg m = = + 浆 并 固 水 固 3 水 = 999.35 / kg m 二、改造方案生产能力： 1、求 V 稀，V 稠 基准：充满滤框的 V 浆＝38.39m3（固相基准） 2 0.1 20 / 0.1/ 0.1/ V kg m V = + 浆 稠浆 固 水 3 3 3 7.3 38.39 7.3 31.09 7.3 0.64 6.66 V m V m V m = = − = = − = 稠浆 稀 稠