Home Лаборатория
Назад Оглавление Вперед

2. Методические указания

    Разделение суспензий и эмульсий под действием центробежной силы осуществляется преимущественно во вращающихся аппаратах, называемых центрифугами. Фильтрующие и осадительные центрифуги конструктивно аналогичны, однако реализуемые в них процессы подчиняются различным закономерностям.

Фильтрование в поле центробежных сил происходит по тем же законам, что и под действием перепада давления. Если осадок можно считать несжимаемым, а расход подаваемой суспензии обеспечивает минимальный слой жидкости над осадком в течение всего периода загрузки, то скорость фильтрования можно считать постоянной, а время фильтрования равным времени загрузки. Если допустить, что удельное объемное сопротивление осадка и сопротивление фильтрующей перегородки неизменны в течение всего процесса, то его основное уравнение имеет вид . Здесь толщина слоя осадка может быть определена по известному рабочему объему ротора центрифуги и коэффициенту его заполнения осадком : , а объем полученного фугата - по известному отношению объема образовавшегося осадка к объему отфильтрованной суспензии : .

Значение определяется экспериментально, а если известно объемное содержание твердой фазы в фугате , то - по формуле , где - объемная концентрация твердой фазы в суспензии, - ее массовая концентрация,  , - плотность жидкой и твердой фазы суспензии. В центрифугах периодического действия, оснащаемых фильтровальной тканью, унос твердой фазы с фугатом обычно незначителен, поэтому для них принимают .

Из основного уравнения центробежного фильтрования можно определить производительность центрифуги по фугату и время фильтрования, а заменив в нем объем и вязкость фугата на соответствующие характеристики промывной жидкости и - время промывки осадка . Центробежное давление фильтрования определяется как отношение максимума центробежной силы к площади поверхности фильтрования , где - внутренний диаметр ротора центрифуги.

Для сжимаемых осадков время фильтрования и промывки определяется экспериментально на модельной центрифуге при совпадении режимов фильтрования и факторов разделения, например , где = 1.5-2 - коэффициент масштабного перехода (степень сжимаемости осадка), - время фильтрования на модельной центрифуге, , толщина слоя осадка на промышленной и модельной центрифуге.

Производительность фильтрующих центрифуг периодического действия по подаваемой суспензии , а средняя производительность за цикл работы , где - нормируемое время вспомогательных операций (разгон, торможение, выгрузка осадка, регенерация фильтровальной перегородки), - необходимое время осушки осадка, определяемое экспериментально.

Расчет производительности фильтрующих центрифуг непрерывного действия осуществляется на основе результатов экспериментов по разделению аналогичных суспензий на модельных машинах той же конструкции при одинаковых факторах разделения. Применить закономерности центробежного фильтрования в данном случае не удается из-за трудностей определения количества осадка в роторе и времени его обработки, т.к. размеры зон фильтрования, промывки и осушки осадка, как правило, неизвестны.

Назад Оглавление Вперед