【正文】 ??＝常數(shù) ∴ lgk與 lg(△ p)的關(guān)系在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上標(biāo)繪時(shí)應(yīng)是直線 ,直線的斜率為 1s， 截距為 lg(2k)。 濾框的兩側(cè)覆以濾布，圍成容納濾漿及濾餅的空間。 懸浮液 在指定壓強(qiáng)下經(jīng)濾漿通路由濾框角上的孔道并行進(jìn)入各個(gè)濾框 ， 濾液 分別穿過(guò)濾框兩側(cè)的濾布 ， 沿濾板板面的溝道至濾液出口排出 。 稱為 橫穿洗滌法 ， 它的特點(diǎn)是 洗滌水穿過(guò)的途徑正好是過(guò)濾終了時(shí)濾液穿過(guò)途徑的二倍 。 濾葉由金屬絲網(wǎng)制造 ， 內(nèi)部具有空間 ， 外罩濾布 。 洗滌時(shí) ， 洗水的路徑與濾液相同 ， 這種洗滌方法稱為 置換洗滌法 。圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 憑借分配頭的作用使這些孔道依次分別與真空管及壓縮空氣管相通 ， 因而在回轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中每個(gè)扇形格表面即可順序進(jìn)行過(guò)濾 、 洗滌 、 吸干 、 吹松 、 卸餅等項(xiàng)操作 2022/10/24 2022/10/24 2） 分配頭的結(jié)構(gòu)及工作原理 分配頭由緊密貼合著的轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)與固定盤(pán)構(gòu)成 ， 轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)隨筒體一起旋轉(zhuǎn) ， 固定盤(pán)內(nèi)側(cè)面各凹槽分別與各種不同作用的管道相通 。 扇形格轉(zhuǎn)出濾漿槽后 ， 仍與凹槽 f相通 ， 繼續(xù)吸干殘留在濾餅中的濾液 。 扇形格 11對(duì)應(yīng)于固定盤(pán)上凹槽 f與 g之間 ,不與任何管道相連通 ， 該位置稱為不工作區(qū) 。 扇形格 1 17的位置稱為吹松區(qū)及卸 2022/10/24 料區(qū) ， 18為不工作區(qū) 。濾餅厚度一般保持在 40mm以內(nèi) ， 轉(zhuǎn)筒過(guò)濾機(jī)所得濾餅中的液體含量很少低于 10%， 常可達(dá) 30%左右 。 2022/10/24 2022/10/24 2022/10/24 濾餅洗滌的目的： 為了回收濾餅里存留的濾液，或者凈 化構(gòu)成濾餅顆粒。 當(dāng)操作壓強(qiáng)差和洗水與濾液粘度相同時(shí) )(2)()(2,eEw VVKAddVddV??? 終?? 板框過(guò)濾機(jī)采用的是 橫穿洗滌法 ， 洗水橫穿兩層濾布及整個(gè)厚度的濾餅 ， 流徑長(zhǎng)度約為過(guò)濾終了時(shí)濾液流動(dòng)的兩倍 。wwww PP???????2022/10/24 過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力 ： 單位時(shí)間的濾液體積或?yàn)V渣體積 ， m3/s 間歇過(guò)濾機(jī)的計(jì)算 一個(gè)操作周期時(shí)間為 DWT ??? ???生產(chǎn)能力為 DWVQ??? ???在間歇過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)中 ， 總是力求獲得最大的生產(chǎn)能力 ， 因此 ， 對(duì)于間歇過(guò)濾過(guò)程來(lái)說(shuō) ， 合理選擇每個(gè)循環(huán)中的過(guò)濾時(shí)間 ， 可以得到最大的生產(chǎn)能力 。 2022/10/24 對(duì)于 板框壓濾機(jī) ， 也可用此法求最大生產(chǎn)能力 ， 但是 ，由于洗滌速率與最終過(guò)濾速率不同 , 21 22222 VKAaVKAD ???2a應(yīng)改為 8a。 解： 總過(guò)濾面積 22 2 mA ????濾框總?cè)莘e 32 6 2 2 m???? 已知 1m3濾餅的質(zhì)量為 1930kg， 其中含水 x kg,水的密度按 1000kg/m3考慮 。 φ＝ 浸沒(méi)角度 /360176。 已知 ， 每次獲得 1m3濾液生成的濾渣中含有固相 590kg， 固相密度為2200kg/m3， 轉(zhuǎn)筒直徑為 ， 寬度為 ， 轉(zhuǎn)筒浸沒(méi)度1/3， 其轉(zhuǎn)速為 ， 試求： 1) 過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力 。 間歇式離心機(jī)中又有人工及自動(dòng)卸料之分。 懸筐式離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓直徑一般很大，轉(zhuǎn)速不高（ 2022r/min），過(guò)濾面積約為 ～ 。得濾餅達(dá)到一定厚度時(shí)，停止加料，進(jìn)行洗滌、瀝干。料液加入旋轉(zhuǎn)的錐形料斗后被灑在近轉(zhuǎn)鼓底部的一小段范圍內(nèi)，形成約 mm厚的濾渣層。 固體顆粒床層的三種操作類型 (1) 固定床 定義 : 當(dāng)流體空速 u較低，流體通過(guò)顆粒床層時(shí)床層靜止，故稱這種固體顆粒床層為固定床。 2022/10/24 流化床現(xiàn)象可在一定的流體空速范圍內(nèi)出現(xiàn)，在這流速范圍內(nèi)，隨著流速的增加，流化床高度增大，床層空隙率增大。 ⅱ 乳化相 : 當(dāng)床層產(chǎn)生孔穴時(shí)，非孔穴部位的顆粒床層仍維持剛發(fā)生流化時(shí)的狀態(tài)，通過(guò)的氣流量較少，被稱為乳化相。一般稱的流化床層主要指濃相區(qū)，床層高度指濃相區(qū)高度。 2） 流化床能對(duì)全部或部分浸沒(méi)其中的物體產(chǎn)生浮力， 浮力的大小即物體排開(kāi)流化床體積內(nèi)顆粒的重量， 體現(xiàn)了流體的特性 2022/10/24 壓降 ①散式流化： △ pf= Pa △ pf：流化床層的修正壓強(qiáng)差 mp： 整個(gè)床層內(nèi)顆粒的質(zhì)量 A： 床層橫截面積 上式表明，散式流化過(guò)程床層壓降不隨流體空速的改變而改變，實(shí)際上，由于顆粒與器壁的摩擦，隨空速的增大，流化床層的壓降略為升高。 溝流：若顆粒堆積不均勻，可能發(fā)生固定床層局部區(qū)域流化而其余區(qū)域仍為固定床的情況，這種現(xiàn)象被稱為溝流。 騰涌： 若床層直徑較小且流化床濃相區(qū)較高，氣穴合并成與床層直徑相等的大氣穴，把床層固體顆粒分段，氣穴如活塞般將顆粒朝上推，部分顆粒則落下，這種現(xiàn)象被稱為騰涌（或節(jié)涌）。 2022/10/24 二 流化床的主要特性 類似液體的特性 流化床操作中固體顆粒在很多方面有類似液體的特性，流化床的名稱由此得來(lái)。 ⅳ 濃相區(qū) : 較大顆粒留在下部，形成濃相區(qū)。 2022/10/24 2） 聚式流化 : ⅰ 氣泡相 : 因固體與氣體密度差別很大，氣體對(duì)顆粒的浮力很小，氣體對(duì)顆粒的支托主要靠曳力，這時(shí)床層會(huì)產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象，在床層內(nèi)形成若干孔穴，孔穴內(nèi)固體含量很少，是氣體排開(kāi)固體顆粒后占據(jù)的空間，被稱為氣泡相。流體在顆粒間孔隙流動(dòng)的真正流速為 u1 ，顆粒靜止不動(dòng)，說(shuō)明流體對(duì)顆粒的曳力與浮力之和小于顆粒的重量，或顆粒的沉降速度大于流體的真正流速?；钊c料斗還一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將濾渣逐步推向加料斗的右邊。整個(gè)操作周期均在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中完成，每一步驟均采用自動(dòng)控制的液壓操作。它的缺點(diǎn)是卸料時(shí)的勞動(dòng)條件較差，轉(zhuǎn)動(dòng)部位位于機(jī)座下部，檢修不方便。離心機(jī)的主要部件是一籃式轉(zhuǎn)鼓，壁面鉆有許多小孔，內(nèi)壁襯有金屬絲及濾布。 2022/10/24 ?KnAQ 4 6 5?解： 22 mLDA ????? ?? 6 5 6 ?????? ?Qhm / 3?1） 2） 要求濾餅厚度 ， 應(yīng)先通過(guò)物量衡算求得濾餅體積與濾液體積之比 ν 以 1m3懸浮液為準(zhǔn) ， 設(shè)其中固相質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 xw 1 0 0 01 2 2 0)1(2 2 0 01 2 2 01 ????? ww xx ?wx2022/10/24 所以過(guò)濾 1m3懸浮液所得濾餅的固相質(zhì)量： kgG 0 1 2 0 ???∴ 可得濾液體積為 36 8 2 5 9 0 0 2 m?? 濾餅體積為 = 33 /m 4 6 5 8 2 ???轉(zhuǎn)筒每轉(zhuǎn)一周得濾餅體積 4 6 60 ????? vnV c?濾餅厚度 AVC??4 65 ???? ???2022/10/24 第四節(jié) 離心分離 離心機(jī)： 離心過(guò)濾是借旋轉(zhuǎn)液體產(chǎn)生的徑向壓差作為過(guò)濾的推動(dòng)力。 轉(zhuǎn)筒每轉(zhuǎn)一周所得濾液的體積為： 2022/10/24 eVeKAV ??? )(2 ?? ee VenKA ??? )60(2 ??生產(chǎn)能力： ? ?nVnnKAnVQ ee ???? )60(6060 22 ??當(dāng)濾布阻力可以忽略不計(jì)時(shí) nKAnQ?6060 2? hmKnA / 465 3??其中： DLA ?? D轉(zhuǎn)筒直徑 L轉(zhuǎn)筒的長(zhǎng)度 轉(zhuǎn)速 n愈高 ， 浸沒(méi)度愈大 ， 生產(chǎn)能力愈大 。 過(guò)濾時(shí)間應(yīng)短些 。 已知固相顆粒密度為2930kg/m3， 又測(cè)得濕濾餅的密度為 1930kg/m3。 即 wD ??? ??。221)(1esw LLrPAddV??????EddV )(41?? )(82eVVKA??當(dāng)洗水粘度 、 洗水表壓與濾液粘度 、 過(guò)濾壓強(qiáng)差有明顯差異時(shí) ， 所需的過(guò)濾時(shí)間可進(jìn)行校正 。 洗滌時(shí)間： wwwddVV)(?? ? 洗滌速率與過(guò)濾終了時(shí)的過(guò)濾速率有關(guān) ， 這個(gè)關(guān)系取決于濾液設(shè)備上采用的 洗滌方式 。 缺點(diǎn)是附屬設(shè)備較多 ， 投資費(fèi)用高 ， 過(guò)濾面積不大 。 轉(zhuǎn)筒的過(guò)濾面積一般為 5～ 40m2， 浸沒(méi)部分占總面積的30%～ 40%。 扇形格 14的位置稱為吸干區(qū) ， 15為不工作區(qū) 。 2022/10/24 扇形格轉(zhuǎn)至 12的位置時(shí) ， 洗滌水噴灑于濾餅上 ， 此時(shí)扇形格與固定盤(pán)上的凹槽 g相通 ， 經(jīng)另一真空管道吸走洗水 。 當(dāng)扇形格 1開(kāi)始進(jìn)入濾漿內(nèi)時(shí) ， 轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上相應(yīng)的小孔道與固定盤(pán)上的凹槽 f相對(duì) ， 從而與真空管道連通 ， 吸走濾液。 2022/10/24 2022/10/24 轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī) 1） 轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)是工業(yè)上應(yīng)用最廣的一種 連續(xù)操作的過(guò)濾設(shè)備 。 濾漿用泵送到機(jī)殼內(nèi) ， 穿過(guò)濾布進(jìn)入絲網(wǎng)構(gòu)成的中空部分 ， 然后匯集到下部總管而后流出 。 缺點(diǎn) 是間歇手工操作 ， 勞動(dòng)強(qiáng)度大 ， 生產(chǎn)效率低 。 2022/10/24 2022/10/24 洗滌時(shí) ， 先將洗滌板上的濾液出口關(guān)閉 ， 洗滌水經(jīng)洗水通路從洗滌半角上的孔道并行進(jìn)入各個(gè)洗滌板的兩側(cè) 。 濾板 洗滌板： 非洗板： 濾框：二鈕 濾板與濾框裝合時(shí) ， 按鈕數(shù)以 123312的順序排列 。 2022/10/24 板框壓濾機(jī) 1）板框壓濾機(jī)的構(gòu)造 由許多塊帶凹凸紋路的濾板與濾框交替排列組裝于機(jī)而 構(gòu)成。 2） 如將此過(guò)濾時(shí)間延長(zhǎng)一倍 ,可再得濾液多少 ？ 解： 1） 過(guò)濾時(shí)間 33 /??????2022/10/24 smrPKs/106 23113401????????????????∵ 濾布阻力可忽略 ?Kq ?? 2sKq 322106 ?????s375?2)求過(guò)濾時(shí)間加倍時(shí)的濾液量 s7 5 03 7 522 ????? ??? ??? Kq 33 m???? ? ???? qq 23 / mm?2022/10/24 恒壓下 K、 qe、 θe的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)原理： 由恒壓過(guò)濾方程 )() 2ee Kqq ?? ???（微分 ?Kddqqq e ?? )(2eqKqKq22 ???? ? 對(duì)于一定恒壓下過(guò)濾的懸浮液 ， 測(cè)出延續(xù)的時(shí)間及濾液的累計(jì)量 q（ 按單位面積計(jì) ） 的數(shù)據(jù) ， 然后算出一系列的 Δθ與Δq的對(duì)應(yīng)值 四 、 過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定 2022/10/24 θ q ??q? q???0 0 0 0 1? 1q 1? 1q 11 q?2? 2q 12 ?? ? 12 qq ? 1212 qq ?? ?? 然后在直角坐標(biāo)紙上從 Δθ/Δq為縱坐標(biāo) ， 以 q為橫坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)繪 ， 可得到一斜率為 2/K， 截距為 2qe/K的直線 。 對(duì)于一定的懸浮液， μ,r’及 ν均可視為常數(shù)。 對(duì)于不可壓縮濾餅 ， s=0。 2022/10/24 （ 7） 式就可以寫(xiě)成 )(AVVrvPAddVe?????)(2eVVrvPAddV?????—— 過(guò)濾速率的一般關(guān)系式 可壓縮濾餅的情況比較復(fù)雜 ， 它的比阻是兩側(cè)壓強(qiáng)差的函數(shù) ， sPrr )(39。 可用濾液通過(guò)串聯(lián)的濾餅與濾布的 總壓強(qiáng)降來(lái)表示過(guò)濾推動(dòng)力 ， 用 兩層的阻力之和來(lái)表示總阻力 。 反映了顆粒形狀 、 尺寸及床層空隙率對(duì)濾液流動(dòng)的影響 床層空隙率 ε愈小及顆粒比表面積 α愈大 ， 則床層愈致密 ，對(duì)流體流動(dòng)的阻滯作用也愈大 。 a=顆粒表面 / 顆粒體積 de=4 水力半徑 =4管道截面積 / 潤(rùn)濕周邊 顆粒床層的當(dāng)量直徑可寫(xiě)為： 二 、 過(guò)濾基本方程式 2022/10/24 de∝ 流通截面積 流道長(zhǎng)度 ∕潤(rùn)濕周邊長(zhǎng)度 流道長(zhǎng)