Методика расчета фильтра

Методика расчета фильтр - пресса включает в себя определение  технологических характеристик  процесса фильтрования и необходимое  число фильтров для обеспечения  заданных общей производительности конструктивных параметрах аппарата. Кроме того, предлагается методика расчета суммарных материальных затрат на организацию процесса фильтрования в целом. Для этого предварительно необходимо вычислить свойства исходной суспензии и получаемых в ходе процесса фильтрата и осадка, а также константы фильтрования.

 

1. Удельное сопротивление  осадка

где - среднее массовое удельное сопротивление несжимаемого осадка; s - степень сжатия осадка.

2. Количество твердой  фазы, отлагаемой на фильтре 1 м³ фильтрата

где r_ф - объемная масса фильтрата, кг/м³; С₁ и С₂ - концентрация сухого вещества соответственно в суспензии и осадке, кг/кг.

3. Объем влажного осадка, отлагаемого 1 м³ фильтрата

 

где r_c - объемная масса осадка, кг / м³.

4. Константы уравнений  фильтрации и промывки

где m - динамическая вязкость фильтрата, кг · мин/м² ; r_m - удельное сопротивление осадка; p - давление фильтрации, кг/м².

где m_пр - динамическая вязкость промывки; n - число одновременно промываемых слоев осадка; p_пр - давление промывки кг/м²; А - эмпирический определяемый коэффициент

где k - константа промывки; s₁ - начальная концентрация растворимого вещества в промывочной жидкости, %; s₂ - конечная концентрация растворимого вещества в промывной жидкости, %

5. Условный объем фильтрата  на единицу площади:

где R₀ - константа удельного сопротивления осадка, 1/м.

6. Максимальная производительность  фильтр - пресса по фильтрату

где t_в - вспомогательное время, мин.; F₁ - площадь фильтрования, м².

7. Минимальная продолжительность  цикла работы фильтр – пресса

8. Минимальный удельный  объем фильтрата, полученного  за время фильтрации

9. Продолжительность процесса промывки

10. Толщина осадка в раме фильтра

11. Необходимое число фильтров - прессов

где Q - производительность подаваемой суспензии, м³/мин.

 

12. При расчете фильтр - пресса по оптимальным условиям  определяют следующие величины

- расходы по эксплуатации  фильтр – пресса

где x - стоимость фильтр - пресса, тыс. руб.;

 i - время его амортизации, лет;

z - число рабочих суток в году, сут;

n₁ - число рабочих часов в сутках.

 

 

 

- стоимость рабочих операций

A = a + b

где a - производственные затраты на фильтрацию, тыс. руб/ч;

- стоимость вспомогательных  операций

 

B = b + d

где d - затраты на загрузку, сборку и разборку фильтр - пресса, тыс. руб/ч.

13. Оптимальная продолжительность цикла

14. Оптимальная продолжительность фильтрации

15. Оптимальная продолжительность промывки

16. Минимальные затраты  на один цикл работы

17. Оптимальная производительность фильтра

Определяем соотношение  которое определяет отклонение рассчитанного максимального количества фильтр - прессов от оптимума.

18. Оптимальное число фильтров  для получения фильтрата в  количестве Q:

19. Минимальные затраты  при работе фильтр - пресса:

20. Оптимальный удельный  объем получаемого фильтра:

21. Оптимальная толщина  осадка в раме пресса:

 

 

 

22. Затраты на работу  установки при максимальной производительности:

23. Число фильтр - прессов  при их максимальной производительности:

24. Тогда затраты на  работу установки составляют: