Расчет барабанного вакуум-фильтра

  • 12 апр. 2013 г.
  • 3402 Слова
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. БАРАБАННЫЙ ВАКУУМ-ФИЛЬТР С НАРУЖНОЙ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
2. БАРАБАННЫЙ ВАКУУМ-ФИЛЬТР
3. ФИЛЬТР
ЛИТЕРАТУРА


ВВЕДЕНИЕ
барабан вакуумный фильтр газовый
Фильтрование применяют в промышленности для тонкого разделения жидких или газовых гетерогенных систем. С его помощью можно добиться значительно более полной, чем в процессах осаждения, очистки жидкости или газаот взвешенных частиц и, соответственно, более высокого выхода продукта (если им является твердая фаза суспензии).
В процессе фильтрования твердые частицы либо задерживаются на поверхности фильтровальной перегородки, образуя осадок, либо проникают в ее глубину, задерживаясь в порах. В соответствии с этим различают фильтрование с образованием осадка и фильтрование с закупориванием пор. Иногда ихсовмещают (применяя фильтрование с образованием осадка и закупориванием пор).
Движущей силой процесса фильтрования является разность давлений до и после фильтра. Если эта разность создается с помощью насоса, компрессора или вакуум-насоса, то происходит фильтрование под действием перепада давления, если с помощью центробежных сил - центробежное фильтрование (центрифугирование).


1. БАРАБАННЫЙВАКУУМ-ФИЛЬТР С НАРУЖНОЙ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Барабанные вакуум-фильтры имеют диаметр до 3,5 м и длину до 8 м с поверхностью фильтрования от 5 до 100 кв.м. Угол погружения барабана в корыто зависит от концентрации и фильтруемости суспензии.


Схема барабанного вакуум-фильтра

Фильтры малого погружения (угол 80-100 °) предназначены для легко фильтруемых суспензий. Для трудно фильтруемыхсуспензий угол погружения – около 200 °. Фильтры общего назначения имеют угол погружения 135-145 °. Наибольший угол погружения (210-270 °) имеют фильтры для низко концентрированных суспензий с волокнистой твердой фазой. Режимы работы барабанного вакуум-фильтра представлены на рисунки.


Режимы работы барабанного вакуум-фильтра (а), неподвижная часть золотника (б), подвижная часть золотника (в)

Режеиспользуются в промышленности барабанные вакуум-фильтры других конструкций: со сходящим полотном, барабанные вакуум-фильтры сгустители, с внутренней фильтрующей поверхностью и т. д.
Барабанные фильтры, работающие под давлением, принципиально не отличаются от барабанных вакуум-фильтров. Фильтр помещается в корпус, рассчитанный на давление 0,3-0,4 МПа. Осадок выгружается с помощью шлюзовой камеры.
Расчет напрочность барабанного вакуум-фильтра. Основными расчетными элементами являются обечайка барабана, торцовые крышки и цапфы. Цапфы рассчитываются обычными методами, одновременно на изгиб и кручение под действием веса барабана, усилий от механизмов отжима и съема осадка, приводного крутящего момента и тормозного момента распределительной головки. Определенные особенности имеет расчет обечайки иторцовых крышек.
Обечайка. Погруженная в суспензию обечайка испытывает переменные нагрузки от гидростатического давления, равномерно распределенного по длине, усилия от механизмов отжима и съема осадка и от собственного веса барабана. Каждая из этих нагрузок создает нормальные напряжения в окружном и осевом направлениях.
Для упрощения расчета влияние ребер и колец жесткости не учитывается. Расчет ведется поРТМ 26-01-82-76 "Барабанные вакуум-фильтры. Методы расчета на прочность". Корпус барабана представляют как цилиндрическую оболочку, защемленную по краям и нагруженную указанными силами.
Максимальные напряжения в нижней части барабана и в середине его длины определяют по нижеприведенным формулам:
· осевое и окружное напряжения от действия гидростатического давления



· напряжения от усилийотжима и съема осадка



· напряжения от веса барабана



где ρc – плотность суспензии, кг/куб.м;
g – ускорение силы тяжести, м/с2;
R – внутренний диаметр барабана, м;
s – толщина стенки обечайки, м;
Ak, Bk, Фk – функции;
q – усилие от механизмов отжима и среза, Н/м;
Мб – изгибающий момент от веса барабана, Н·м;
μ – коэффициент Пуассона.
Изгибающий...
tracking img