Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Декабря 2013 в 11:54, курсовая работа
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.
Рис. 2.6 Схема ленточного вакуум-фильтра: 1 - барабан; 2 - лента; 3 - ролики; 4 - форсунки.
фильтрование аппарат
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
Ячейки
с помощью труб 10, составляющих основу
вращающейся части
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.
) 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
= 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
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 )
фильтрование аппарат
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.