РАСЧЕТ БАРАБАНОГО ВАКУУМ – ФИЛЬТРА

Исходные данные для каждого варианта задания представлены в табл. 1.

Параметры, одинаковые для всех вариантов:

-влажность кека W=23%;

-доля поверхности барабана ,занятая под набор кека =0,4;

-степень разряжения P=5104 Па;

-толщина слоя кека на фильтровальной ткани h=10 мм;

-эквивалентная толщина h0 =3 мм;

-константа скорости фильтрования К=4 10 – 4 мм2/минПа;

-коэффициент времени работы фильтра = 0,8;

-коэффициент трения при срезание осадка ножом f1 =0,25;

-удельное сопротивление срезанию осадка ножом =60 КПа;

-число распределительных головок Z=2;

-коэффициент трения между головкой и валом барабана f2=0,2;

-площадь соприкосновения головки с торцом вала барабана Fг=0,06 м2;

-радиус трения пары головка – вал rтр =0,2 м;

-коэффициент трения в подшипниках f3=0,1;

-диаметр цапфы dц =0,44 м;

-кпд привода =0,6.

 

Таблица 1.

№ варианта Производи- тельность Q ; т/сут Отношение Ж:Т в исходной пульпе R Температура пульпы t; 0С Объемный вес осадка ; Н/м3 Тип фильтра
БОУ 10 – 2,6
1,9 БОУ 20 – 2,6
1,7 БОУ 40 – 3
1,8 БОУ 100 – 4,2
1,5 БОУ 10 – 2,6
2,5 БОУ 20 – 2,6
2,8 БОУ 40 - 3
БОУ 100 – 4,2
3,2 БОУ 10 – 2,6
2,6 БОУ 20 – 2,6
1,9 БОУ 40 – 3
3,1 БОУ 100 – 4,2
3,3 БОУ 10 – 2,6
3,5 БОУ 20 – 2,6
2,9 БОУ 40 – 3
1,9 БОУ 100 – 4,2
БОУ 10 – 2,6
2,1 БОУ 20 – 2,6
2,8 БОУ 40 – 3
20 300 2,6 28 33000 БОУ 100 – 4,2

 

Таблица 2 - Технические характеристики барабанных вакуум-фильтров

Параметры Тип фильтра
БОУ 10 – 2,6 БОУ 20 – 2,6 БОУ 40 – 3 БОУ 100 – 4,2
Площадь фильтрования,м2
Диаметр барабана, м 2,6 2,6 4,2
Длина барабана, м 1,35 2,7 4,4 7,6
Частота вращения барабана, об/мин 0,13 - 2 0,13 - 2 0,28-1,72 0,12 – 0,7
Масса барабана, кг

 

Рисунок 1- Барабанный вакуум-фильтр:

1 - перфорированный барабан, 2 - волнистая сетка; З - фильтровальная перегородка; 4 - осадок; 5 - нож для съема осадка, б - корыто для суспензии; 7 - касающаяся мешалка; 8 - устройство для подвода промывной жидкости; 9 - камеры (ячейки) барабана;10 - соединительные трубки; 11 - вращающаяся чаегь распределительной головки; 12 - неподвижная часть распределительной головки;

I - зона фильтрования и отсоса фильтрата; II – зона промывки осадка и отсоса промывных вод; III - зона съема осадка; IV - зона очистки фильтровальной ткани

 

Удельная производительность по твердому при температуре 12,5 0С,

 

, т/(м2/сут);

 

где К - константа скорости фильтрования, мм2/(мин Па);

- доля поверхности барабана, занятая под набором кека,

Р - степень разрежения, Па

h - толщина слоя кека на фильтровальной поверхности, мм

h0 -толщина слоя кека, гидравлическое сопротивление которого эквивалентно сопротивлению фильтровальной ткани, мм

R - отношение жидкого к твердому в исходной пульпе (табл. 1);

Rw - отношение жидкого к твердому в кеке:

 

 

где W - влажность кека,

Удельная производительность при другой температуре (выше 12,5 °С)

 

, т/(м2/сут)

 

где t - температура фильтрования, °С

Общая площадь фильтрования

, м2

где Q - производительность операции фильтрования по твердому, т/сут.

Количество фильтров

, шт

 

где Fф - паспортная площадь фильтрования стандартного фильтра, м2;

- коэффициент времени работы фильтра,

Момент, возникающий из-за неравномерности расположения осадка на барабане.

 

, Нм

 

где L - длина .барабана, м;

h - толщина слоя осадка, м;

- объемный вес осадка, Н/м3;

D - диаметр барабана, м.

Момент сопротивления срезанию осадка ножом

 

, Нм

 

где f1 - коэффициент трения при срезании осадка,

- удельное сопротивление срезанию осадка, Па

Момент трения в распределительной головке

 

, Нм

где Z - число распределительных головок

f2 - коэффициент трения между торцом вала и головкой,

Р0 - давление прижатия головки к торцу вала(Р0=1,5 ·Р, Па)

Fг - площадь соприкосновения торца вала и головки, м2

rтр - радиус трения, м

Момент трения барабана о пульпу;

 

, Нм

 

Момент на трение в опорах вала.

 

, Нм

 

где f3 – коэффициент трения в подшипниках;

dц - диаметр цапфы;

Gоб - общий вес барабана и осадка

 

, Н

 

где G - вес барабана, Н (табл. 2);

Goc - вес осадка, Н;

 

где Fф - площадь фильтрующей поверхности, м2 (табл. 2).

Общий момент сопротивления

 

, Нм

 

Максимальная мощность электропривода

 

, кВт

 

где n –максимальная частота вращения барабана, об/мин (табл. 2);

– кпд привода