Расчет барабанного вакуум-фильтра

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Декабря 2013 в 11:54, курсовая работа

Краткое описание

Любой технологический процесс, несмотря на различие методов, представляет собой ряд взаимосвязанных типовых технологических стадий, протекающих в аппаратуре определенного класса. Однако высокие требования к качеству продукции, эффективности производства, снижению его энерго- и материалоемкости, охране окружающей среды определяли специфику, отличающую эти технологические стадии получения пищевых продуктов и аппаратурно-технологическое оформление от подобных процессов в других отраслях.

Вложенные файлы: 1 файл

КУРСОВАЯ РАБОТА.docx

— 647.87 Кб (Скачать файл)

 

Рис. 2.6 Схема  ленточного вакуум-фильтра: 1 - барабан; 2 - лента; 3 - ролики; 4 - форсунки.

 

3. Принцип работы барабанного  вакуум-фильтра

фильтрование аппарат перегородка  дисперсный

Рис. 3.1. Барабанный вакуум-фильтр:

- 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 часть 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.

 

Фильтр  имеет вращающийся цилиндрический перфорированный барабан 1, покрытый металлической сеткой 2 и фильтровальной тканью 3. Часть поверхности барабана (30-40%) погружена в суспензию, находящуюся  в корыте 6. С помощью радиальных перегородок барабан разделен на ряд изолированных друг от друга  ячеек(камер) 9.

Ячейки  с помощью труб 10, составляющих основу вращающейся части распределенной головки 11, соединяется с различными полостями неподвижной части распределительной головки 12, к которым подведены источники вакуума и сжатого воздуха. При вращении барабана каждая ячейка проходит несколько зон (I-IV).

Зона  I - зона фильтрования и подсушивания осадка; где ячейки соединяются с линией вакуума. Благодаря возникающему перепаду, давления фильтрат проходит через фильтровальную ткань 3, сетку 2 и перфорацию барабана 1 внутрь ячейки и по трубе 10 выводится из аппарата. На наружной поверхности фильтровальной ткани формируется осадок 4. При выходе ячеек из суспензии осадок частично подсушивается.

Зона  II - зона промывки осадка и его сушки, где ячейки соединены с линией вакуума. С помощью устройства 8 подается промывная жидкость, которая проходит через осадок и по трубам 10 выводится из аппарата. На участке этой зоны, где промывная жидкость не поступает, осадок высушивается.

Зона  III - зона съема осадка, здесь ячейки соединены с линией сжатого воздуха для распыления осадка, что облегчает его удаление. Затем с помощью ножа 5 осадок отделяется от поверхности ткани.

Зона  IV - зона регенерации фильтровальной перегородки, которая продувается сжатым воздухом от оставшихся на ней твердых частиц.

В корыте 6 для суспензии происходит осаждение  твердых частиц под действием  силы тяжести, причем в направлении  обратном движению фильтрата. В связи  с этим возникает необходимость  перемешивания суспензий, для чего используют мешалку 7. Ячейки при вращении барабана проходят так, называемые «мертвые»  зоны в которых они оказываются  отсоединенными от источников, как  вакуума, так и сжатого газа.

Весь  цикл операций повторяется. Таким образом, на каждом участке поверхности фильтра  все операции происходят последовательно  одна за другой, но участки работают независимо, поэтому в целом все  операции происходят одновременно, и процесс протекает непрерывно.

 

4. Расчет

 

) По справочным  данным определили, что при 20 °С µ=1,005×10-3Па×с, при 50 °С µ=0,55×10-3Па×с

2) Плотность  влажного осадка: pос= ; увеличить формулы

ос= 1677

) Отношение  объема осадка на фильтре к  объему полученного фильтра:

 

х0= ;

х0= =0,237

) Масса твердой  фазы: хв= ;

хв=

 

) Продолжительность  фильтрования:

=

) Продолжительность  промывки: tпр= К

 

Коэффициент запаса из диапазона (1,05-1,2) примем равным К=1,1

 

tпр=1,1

 

) Для определения  частоты вращения барабана по  уравнению n= , предварительно зададимся с помощью табл. 2 значениями углов, ориентируясь на наиболее типичные значения:

 

  =5 ;

 

n=

Полученная  частота укладывается в диапазон значений, приведенных в табл. 2.

) Продолжительность  полного цикла работы фильтра: 

9) Удельный  объем фильтрата:  =

) Общая поверхность  фильтрования: Fоб=

Fоб =

Эту поверхность  может обеспечить фильтр один фильтр Б010-2,6У, имеющий Fф= 10 м2

11) Проверим  пригодность выбранного фильтра.  Он имеет следующие значения  углов:

 

= 132 ; ( )=103 ;

 

) Рассчитаем  n1 и n2

 

n1=

n1= = 0,0028с-1

n2=

n2= с-1

 

т. к. n2 >n1, окончательно принимаем частоту вращения барабана n=n1= 0,0028c-1. Эта частота соответствует допустимому диапазону частот (0,00217-0,0333 с-1), указанной в табл 1. Приложения

) Угол, необходимый  для фильтрования, можно определить, зная продолжительность фильтрования  и частоту: 

Фактически  угол сектора фильтрования в стандартном  фильтре составляет

Таким образом, часть поверхности зоны фильтрования оказывается недостаточной, поэтому  при заказе фильтра целесообразно  увеличить угол фильтрования в распределительной  головке на величину

 

=

=133,7-132=1,7

 

Этого можно  добиться, например, увеличив на то же значение угол

) Продолжительность  полного цикла 

) Производительность  фильтра vф= Fф

vф= что соответствует заданной производительности (0,00139 )

 

Заключение

фильтрование аппарат перегородка  дисперсный

В данной курсовой работе были рассмотрены основные виды фильтров, применяемых на производстве, приведено краткое описание их устройства и принцип работы. Был произведен расчет барабанного вакуум-фильтра. Мы рассчитали требуемую поверхность  фильтра, подобрали стандартный  фильтр и определили необходимое  их число. По расчетам нашли тип барабанного  вакуум-фильтра: Б010-2,6У.

В настоящее  время в промышленности применяются  различные виды фильтров, выбор зависит  от его назначения, при подборе  необходимо обратить внимание на технические  характеристики, а также габариты.

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Павлов К.Ф. «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» - С.: Химия, 2006.-576 с.

2. Плаксин Ю.М. «Процессы и аппараты пищевых производств» - М.: КолосС, 2008. - 760 с.

. Дытнерский Ю.И. «Основные процессы и аппараты химических технологий»

- С.: Химия, 2002.-493 с.

. «Машины и аппараты пищевых производств» под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова. - М.: Высш. шк., 2001.-703 с.

5. Иоффе И.А. «Проектирование процессов и аппаратов химической технологии» - С.: Химия, 2001.-352 с.


Информация о работе Расчет барабанного вакуум-фильтра