Производительность фильтров наибольшая

Исследования наибольшей производительности фильтров при постоянной разности давлений. Описан [323] графический, применяемый на практике, метод нахождения наибольшей производительности периодически действующих фильтров при наличии операции промывки осадка. Этот метод, обоснование которого здесь не приводится, может быть использован при условиях, что вязкости [c.292]

Полный цикл работы на периодически действующих фильтрах состоит обычно из операций подготовки фильтра, загрузки суспензии, фильтрования, промывки осадка, продувки через его поры воздуха и разгрузки осадка. Фильтрование, промывку и продувку, осадка называют основными операциями, а подготовку фильтра, загрузку суспензии и разгрузку осадка — вспомогательными. Как видно из предыдущих глав, продолжительность основных операций может быть связана определенными закономерностями с объемом фильтрата или пропорциональной этому объему толщиной слоя осадка. Аналогичных закономерностей для вспомогательных операций не существует, так как продолжительность этих операций зависит главным образом от конструкции фильтра и условий его эксплуатации. В дальнейшем сделано допущение, что для каждого данного фильтра продолжительность вспомогательных операций является величиной практически постоянной независимо от толщины слоя образовавшегося осадка. Такое допущение не вносит существенной погрешности в результаты расчета наибольшей производительности фильтра. [c.286]

Для увеличения производительности фильтра по основным операциям целесообразно как можно чаще повторять циклы его работы, подавая на фильтр по возможности небольшие порции суспензии. Однако частое повторение циклов работы фильтра обусловливает столь же частое повторение вспомогательных операций. Таким образом, нетрудно предположить, что в каждом случае существует такая продолжительность цикла работы, при которой фильтр обладает наибольшей производительностью. [c.286]

Первоначально наибольшая производительность фильтра определялась путем нахождения максимума на кривой, построенной в координатах продолжительность основных операций — средняя производительность фильтра в единицу времени за весь цикл его работы. При этом данные для построения указанной кривой нахо- [c.286]

Впервые аналитический метод оценки наибольщей производительности фильтров при постоянной разности давлений дан применительно к процессу разделения суспензий, включающему операции фильтрования и промывки, без учета сопротивления фильтровальной перегородки [320] и к процессу разделения суспензий, включающему только операцию фильтрования, с учетом сопротивления перегородки [321]. Здесь же приведены общие соображения об экономичности действия фильтров. В дальнейшем выполнено большое число исследований, в основном отечественными авторами, в области наибольшей производительности и экономичности действия фильтров для разных вариантов разделения суспензий. Этими исследованиями подтверждена общность основных положений, установленных в упомянутом аналитическом методе. Сюда относятся практически очень существенная независимость оптимальной толщины осадка или объема фильтрата от сопротивления перегородки большая продолжительность операции фильтрования при достижении максимальной экономичности процесса по сравнению с продолжительностью этой операции при достижении максимальной производительности фильтра. В частности, рассматриваемый метод применен к процессу разделения суспензий, включающему операции фильтрования и промывки, с учетом сопротивления перегородки [322]. [c.287]

Рассмотрим общий случай определения наибольшей производительности фильтра при постоянной разности давлений, когда цикл его работы включает операции фильтрования, промывки и продувки осадка. Примем, что закономерность операции фильтрования соответствует уравнению (И,6), а закономерности операций промывки и продувки осадка —уравнениям (У1,8) и (VII,12). Примем также, что сопротивлением фильтровальной перегородки можно пренебречь. Использование данного метода с учетом величины ф.п при наличии в цикле работы фильтра операции фильтрования [321] или операций фильтрования и промывки [322] принципиально не отличается от применения этого метода для рассматриваемого случая. [c.287]

При определении наибольшей производительности фильтра необходимо учитывать, что толщина слоя осадка, образующегося за операцию фильтрования, не должна превышать предельного значения, обусловленного размерами аппарата. Так, для плиточно-рамного фильтрпресса это предельное значение соответствует половине толщины рамы. [c.290]

Необходимо помнить, что речь идет о наибольшей производительности фильтра, достигаемой при данном сопротивлении фильтровальной перегородки. По мере возрастания этого сопротивления наибольщая производительность фильтра уменьшается по сравнению с наибольшей производительностью при ф,п = 0. [c.291]

Для достижения наибольшей производительности фильтра при любом сопротивлении фильтровальной перегородки следует получать одинаковое количество фильтрата, соответствующее наибольшей производительности фильтра при ф, п = 0. [c.292]

Для достижения наибольшей производительности фильтра при любом сопротивлении фильтровальной перегородки следует заканчивать операцию фильтрования при одной и той же толщине слоя осадка, соответствующей наибольшей производительности фильтра при ф.п = 0. [c.292]

Рис. У1П-2. Графический метод определения наибольшей производительности фильтра при постоянной разности давлений.

Графический метод оценки наибольшей производительности фильтра, основанный на принципе построения, показанного на рис. УП1-2, применен [324] к процессу, включающему операции фильтрования и промывки, а также вспомогательные операции. При этом принималось, что при неизменном объеме осадка продолжительность промывки пропорциональна квадрату его толщины. На примере пояснено нахождение оптимальной толщины осадка, соответствующей наибольшей производительности фильтра. [c.293]

Рассмотрена [326) наибольшая производительность фильтров, которые характеризуются размещением фильтровальных устройств в кожухе (например, листовые фильтры) и имеют в самой нижней части кожуха дополнительное фильтровальное устройство для разделения последней части суспензии в конце фильтрования. [c.294]

Выполнен [325] анализ наибольшей производительности фильтра при условии, что разность давлений при фильтровании и промывке можно выбирать произвольно. Установлено, что при осадках с показателем сжимаемости в уравнении (11,48) меньше едини-ницы неограниченное повышение разности давлений приводит к увеличению производительности фильтра. Для осадков, характеризующихся показателем сжимаемости больше единицы, получено уравнение, позволяющее определить разность давлений, соответствующую наибольшей производительности фильтра, причем эта разность должна быть одинакова в операциях фильтрования и промывки. [c.294]

Получено [328] соотношение, дающее возможность определить продолжительность фильтрования, соответствующую наибольшей производительности фильтра, при разделении малоконцентрированной суспензии с использованием вспомогательного вещества, причем осуществляется вид фильтрования с постепенным закупориванием пор. [c.295]

О математическом описании в аналитическом методе определения наибольшей производительности фильтра. В главе II (с. 76) [c.295]

Процесс фильтрования, протекающий при непрерывно уменьшающейся скорости и возрастающей разности давлений. Как уже сказано, этот процесс осуществляется, когда суспензия транспортируется на фильтр центробежным насосом. Учитывая возможность регулирования расхода и давления вентилями на трубопроводах, по которым транспортируется разделяемая суспензия, можно принять с некоторым приближением, что рассматриваемый процесс состоит из двух последовательных стадий, протекающих при постоянной скорости фильтрования и постоянной разности давлений. При таком условии определение наибольшей производительности фильтра может выполняться так же, как описано выше. [c.300]

Первый способ более прост и экономичен по сравнению со вторым, но применение его во многих случаях ограничено возможностью растворения твердых частиц в жидкости или увеличением коррозионного действия суспензии при повышении температуры. В тех случаях, когда первый способ можно применить, вязкость жидкости легко удается значительно снизить при увеличении температуры. Однако уменьшение вязкости при повышении температуры замедляется по мере того, как возрастает температура жидкости. Поэтому нагревать суспензию выше некоторого практически устанавливаемого предела нецелесообразно, так как дальнейшее увеличение температуры лишь в относительно небольшой степени уменьшает вязкость жидкой фазы суспензии. Очевидно, при прочих одинаковых условиях наибольшая производительность фильтра будет соответствовать максимально допустимой температуре суспензии. [c.301]

Второй способ не обладает недостатками, обусловленными повышением тем-, пературы суспензии. Однако применение этого способа вызывает необходимость в последующей регенерации растворителя путем его отгонки. При смешении суспензии с растворителем вязкость жидкой фазы суспензии уменьшается, на одновременно увеличивается объем суспензии. Оба указанные фактора действуют на продолжительность операции фильтрования в противоположном направлении. В каждом отдельном случае существует определенная степень разбавления, при которой продолжительность операции фильтрования достигает минимума, а производительность фильтра становится наибольшей. [c.301]

Существует чисто эмпирический метод определения степени разбавления жидкой фазы суспензии, при которой производительность фильтра становится наибольшей. Он состоит в том, что к равным порциям исследуемой суспензии прибавляют различные, все возрастающие количества растворителя и определяют продолжительность фильтрования при одинаковых условиях. Результаты опытов выражают в виде кривой в координатах количество растворителя — продолжительность фильтрования. Минимум на построенной таким образом кривой соответствует наибольшей производительности фильтра. [c.301]

Если предварительно установлено достаточно простое эмпирическое соотношение между степенью разбавления и вязкостью разбавленной жидкой фазы суспензии, то степень разбавления, соответствующую наибольшей производительности фильтра, можно найти расчетным путем [334]. [c.302]

Условия работы периодически действующего фильтра при его наибольшей производительности обычно не совпадают с экономически наиболее выгодными условиями фильтрования. Это объясняется тем, что для достижения наибольшей производительности фильтра необходимо довольно часто производить вспомогательные операции загрузки суспензии и разгрузки осадка, которые, как правило, требуют значительной затраты-труда или энергии. [c.304]

Используя найденные величины Л и В, по уравнению (VHI,47) можно вычислить ряд значений W y ., в зависимости от Тосн при различных ф,n и нанести эти значения в виде семейства кривых в координатах Тосн— усл (рис. VHI-4). При построении кривых для более точного определения их вершин, соответствующих наибольшей производительности фильтра, использованы величины Тосн вычисленные по уравнению (УИ1,14). Для различных сопротивлений фильтровальной перегородки эти величины оказались равными соответственно 600 715 830 945 1060 1175 и 1290 с. Кривая MN соответствует максимальным значениям те усл- [c.306]

Из рис. VHI-4 видно, что все кривые, показывающие зависимость производительности фильтра от продолжительности операции фильтрования при различном сопротивлении фильтровальной перегородки, имеют тупую верщину при максимуме и относительно небольшой наклон в области, расположенной направо от максимума. Поэтому можно принимать продолжительность операции фильтрования в несколько раз больше, чем продолжительность при наибольшей производительности фильтра. В таком случае производительность фильтра уменьшается на относительно небольшую величину по сравнению с наибольшей производительностью, но вспомогательные операции приходится выполнять значительно реже. Ориентировочно можно принимать продолжительность операции фильтрования в 4—6 раз больше продолжительности, соответствующей наибольшей производительности фильтра (см. примеры УИ1-7—УП1-9). [c.306]

Для оценки оптимальных параметров процесса фильтрования при постоянной скорости выбран в качестве критерия оптимизации также приведенный доход [341]. Рассмотрен цикл работы фильтра, включающий операции фильтрования и промывки, а также вспомогательные операции в условиях, когда фильтрование заканчивается при достижении максимально допустимой разности давлений, а образующийся осадок сжимаем. Получено уравнение для определения оптимальной скорости фильтрования. Установлено, что наибольшие производительность фильтра и экономичность его действия достигаются при одной и той же скорости фильтрования, если стоимости всех трех операций в единицу времени равны между собой. Найдено, что для обеспечения наибольшей экономич- [c.309]

Приведены методы определения оптимальной продолжительности и оптимального объема фильтрата по критериям наибольшей производительности и минимальных удельных затрат с учетом возрастания сопротивления перегородки после каждого цикла и ограничения минимальной толщины осадка по условиям его удаления [344]. Принято, что фильтр работает при постоянной разности давлений продолжительности фильтрования и промывки связаны линейно продолжительность обезвоживания постоянна и объединена с продолжительностью вспомогательных операций удельное сопротивление осадка не зависит от сопротивления перегородки. Выполнены анализы для фильтров, работающих при постоянной продолжительности цикла и при постоянном объеме фильтрата. Применительно к фильтрам обоих видов сделан вывод, что наибольшая экономичность их действия достигается при увеличении продолжительности цикла или объема фильтрата по сравнению с теми же величинами, определяющими наибольшую производительность фильтров. [c.310]

Вопрос о том, какая наименьшая толщина осадка допустима для достижения наибольшей производительности фильтра с учетом возможности удаления осадка с фильтровальной перегородки, а также предотвращения смывания его внешнего слоя суспензией, в отдельных случаях следует решать опытным путем. [c.311]

Пример VlH-t. Определить относительное уменьшение наибольшей производительности фильтра в единицу времени при увеличении сопротивления фильтровальной перегородки в процессе работы фильтра с 10 до 10 м , если суспензия разделяется при следующих условиях разность давлений АР = = 9-10 Па продолжительность вспомогательных операций т,сп = 600 с вязкость жидкой фазы суспензии ц=10- H м- удельное объемное сопротивление осадка Го = 3-10 отношение объема осадка к объему фильтрата Хо = 0,333. Расчет выполнить для 1 м поверхности фильтрования. [c.312]

Продолжительность операции фильтрования, соответствующую наибольшей производительности фильтра при / ф.п=10 2 м , получим по тому же уравнению (УП1,14) [c.313]

Пример У1П-7. Для условий, принятых при построении кривых на рис. У1П-4, и при ф.п=20-10 ° определить, насколько уменьшится производительность фильтра, если продолжительность операции фильтрования будет увеличена в 4, 5 и 6 раз по сравнению с продолжительностью этой операции при наибольшей производительности фильтра. [c.316]

Решение. По рис. /П1-4 для ф,п = 20 10 м наибольшая производительность фильтра (при Тосн=830 с) составит 0,0727-10 м-с . По условию примера продолжительность операций фильтрования соответственно равна 830-4=3320, 830-5=4150 и 830-6=4980 с. Из рисунка видно, что этим продолжительностям соответствуют следующие производительности фильтра 0,0576-10 0,0535-10 и 0,0500-10-3 М-С-. Таким образом, при соотношении продолжительностей операции фильтрования 1 4 5 6 производительности фильтра будут относиться как 1 0,79 0,74 0,69. Это значит, что, если вспомогательные операции проводятся в 6 раз реже, производительность фильтра уменьшается только на 31% по сравнению с его наибольшей производительностью. [c.316]

Пример У1П-8. В условиях, данных в примере УП1-3, определить, насколько уменьшится производительность фильтра по сравнению с его наибольшей производительностью, если продолжительность операции фильтрования при постоянной скорости увеличить в 6 раз. [c.316]

Решение. 1. Наибольшую производительность фильтра находим по уравнению (УП1,22) [c.316]

Число Fil изменяется от нуля при / ф п = 0 до значительной величины при возрастании вязкости жидкой фазы суспензии и величины. / ф. п или уменьшении разности давлений, продолжительности вспомогательных операций, удельного сопротивления осадка и отношения объема осадка к объему фильтрата. Для практических расчетов можно принять, что число РЬ изменяется в пределах О— 10. На рис. VIII-1 для этих пределов показана соответствующая уравнению (VIII,15) графическая зависимость s от РЬ, позволяющая быстро оценивать продолжительность операции фильтрования при наибольшей производительности фильтра. [c.290]

Если продолжительности операций промывки и продувки принимаются приближенно постоянными и независимыми от длительности операции фильтрования, то они присоединяются к продолжительности вспомогательных операций. В этом случае расчет наибольшей производительности фильтра аналогичен его расчету без операций промывки и продувки, причем используются уравнения (VIII,13) — (VIII,15), где под Твсп понимается сумма продолжительностей вспомогательных операций и операций промывки и продувки. [c.290]

Изложенный метод является по существу графической интерпретацией рассмотренного выше аналитического метода определения наибольшей производительности фильтра при постоянной разности давлений. Так, из рис. У1П-2, который выполнен для случая Ф.п = 0, видно, что графическое построение дает равенство Тосн = =т4-тп=твсп это соответствует уравнению (УИ1,13). [c.293]

Из уравнения (VIII,19) следует существенный вывод, что оптимальная толщина осадка, а следовательно, и оптимальный объем фильтрата, соответствующие наибольшей производительности фильтра, не зависят от сопротивления перегородки при наличии в цикле не только операции фильтрования, но и операции промывки осадка. [c.294]

Дифференцируя уравнение (VIII,26) по и приравнивая первую производную нулю, можно найти значение W, соответствующее максимальной величине Wy n, т. е. наибольшей производительности фильтра АР [c.297]

Принимая во внимание, что для данного случая To h = ti + T2 + -Ьтп, после подстановки в уравнение (VHI,22) приведенных выше значений xi, тг и Тп, дифференцирования полученного таким образом уравнения по и приравнивания первой производной нулю найдем объем фильтрата, собранного за одни цикл фильтрования и соответствующего наибольшей производительности фильтра [c.300]

Для определения наибольшей производительности фильтра сначала находят из уравнения (VIII,33) величину q. После этого по соответствующим уравнениям устанавливают продолжительности различных стадий процесса и определяют продолжительность цикла работы фильтра Тц. Наконец, вычисляют наибольшую условную производительность фильтра из отношения /тц (с. 289). [c.300]

Рис. VII1-3. График для определения степени разбавления жидкой фазы суспензии растворителем, соответствующей наибольшей производительности фильтра.

Дифференцируя уравнение (VIII,42) по f и приравнивая первую производную нулю, получаем уравнение, по которому можно определить степень разбавления, соответствующую наибольшей средней скорости фильтрования или наибольшей производительности фильтра [c.304]

На рнс. VI1I-3 для различных значений F (от 0,3 до 0,8) в координатах а—Ь построены кривые, которые позволяют с достаточной для практических целей точностью найти степень разбавления суспензии, соответствующую наибольшей производительности фильтра. [c.304]

Рассмотрена оценка оптимальных параметров процесса фильтрования при постоянной разности давлений на основе экономической эффективности. В качестве критерия оптимизации выбран приведенный доход от работы фильтровальной установки [340]. Применительно к циклу работы фильтра, включающему операции фильтрования и промывки осадка, а также вспомогательные операции, получено в общем виде соотношение для определения объема фильтрата, отнесенного к единице эксплуатационных затрат, С в м -руб . Из этого соотношения найдено уравнение, позволяющее находить экономически оптимальную продолжительность операции фильтрования. Для процесса, когда ф.п=0 и стоимости операций фильтрования и промывки в единицу времени одинаковы, установлено оптимальная продолжительность основных операций во столько раз больше продолжительности вспомогательных операций, во сколько раз стоимость вспомогательных операций в единицу времени больше соответствующей стоимости для основных операций. Из уравнений для объема фильтрата и толщины осадка за один цикл работы фильтра сделаны следующие практически важные выводы оптимальная производительность фильтра, соответствующая минимуму экономических затрат, при любом сопротивлении фильтровальной перегородки соответствует оптимальной производительности фильтра при i ф.п=0 для обеспечения оптимальной производительности фильтра при любом сопротивлении фильтровальной перегородки толщина слоя осадка должна быть равна его,оптимальной толщине при ф.п = 0. Аналогичная независимость наибольшей производительности фильтра от сопротивления фильтровальной перегородки установлена ранее (с. 291). Следует также отметить аналогию между формами кривых, полученных в рассматриваемом исследовании в координатах т — Стсф1 (здесь /Сф1 — стоимость операции фильтрования в единицу времени в руб-с м ), и ранее приведенных в координатах т-и7уел (с. 306). [c.309]

Продолжительность операции фильтрования, соответствующую наибольшей производительности фильтра при У ф.п=10 ° м , определяем из уравнения (VIII,14) [c.312]

Пример Vni-5 [334]. На основании данных, полученных в примере VIII-4, и принимая во внимание, что в машинном масле содержится 0,04 объемн. долей твердых примесей, определить степень разбавления суспензии метилэтилкетоном, соответствующую наибольшей производительности фильтра по операции фильтрования. [c.314]

Пример VIII-6. Для ускорения фильтрования минерального масла вязкостью ц = 300 сПз его можно смешать с растворителем А, имеющим вязкость Цр=2 сП, или с растворителем Б, имеющим вязкость Цр=4 сП. Определить соотношения объемов прибавляемых растворителей и скоростей фильтрования, соответствующих наибольшей производительности фильтра, при использовании растворителей А и Б. [c.315]