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佛山市金凱地過(guò)濾設(shè)備有限公司
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閱讀：54發(fā)布時(shí)間：2024-8-20
壓濾機(jī)因其得到的濾餅含水率低，并能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)間歇操作，故已在礦山，輕工，化工等行業(yè)得到廣泛地應(yīng)用。 通常壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)和操作都是以 Ruth 過(guò)濾公式為基礎(chǔ)進(jìn)行的。但是，固液混合物的脫水一般由過(guò)濾和過(guò)濾壓密2個(gè)階段組成（ 見下圖） ，過(guò)濾階段服從 Ruth 過(guò)濾公式，而過(guò)濾壓密階段則與之不符，該階段所占時(shí)間有時(shí)高達(dá)整個(gè)操作時(shí)間的70％。 因此，只按Ruth 過(guò)濾公式設(shè)計(jì)的壓濾機(jī)，往往達(dá)不到生產(chǎn)要求（ 濾液量減少或?yàn)V餅濕含量過(guò)高） 。
壓濾曲線圖
廂式壓濾機(jī)的一個(gè)操作周期為總的脫水時(shí)間和濾機(jī)停機(jī)時(shí)間（ 卸除濾布、清洗濾布和重裝濾機(jī)所需的時(shí)間，稱之為輔助時(shí)間） 的總和。一般來(lái)說(shuō)，輔助時(shí)間與壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)、濾漿的性質(zhì)、自動(dòng)化機(jī)構(gòu)的應(yīng)用程度有關(guān)。如果上述條件已定，就可認(rèn)為輔助時(shí)間是與壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力無(wú)關(guān)的一個(gè)常數(shù)。 對(duì)于某一個(gè)特定的輔助時(shí)間，分析與計(jì)算固液分離中2個(gè)階段所需的時(shí)間，就可以得出過(guò)濾時(shí)間的大??；相應(yīng)地，壓濾機(jī)達(dá)到生產(chǎn)能力時(shí)的操作條件也能快速而準(zhǔn)確的得到。
廂式壓濾機(jī)操作過(guò)程中相關(guān)參數(shù)的計(jì)算廂式壓濾機(jī)的操作具有周期性，除了濾漿輸入外，還包括過(guò)濾、液力壓密、洗滌、濾餅卸除、濾布清洗和重裝濾機(jī)等。因此，可對(duì)一個(gè)操作循環(huán)進(jìn)行操作條件的研究。其計(jì)算方法有2種，一種把過(guò)濾和濾餅壓密階段分開計(jì)算，過(guò)濾階段用傳統(tǒng)的Ruth 公式計(jì)算，過(guò)濾壓密階段用過(guò)濾壓密公式計(jì)算，其臨界點(diǎn)則用臨界點(diǎn)公式計(jì)算；另一種是把過(guò)濾和過(guò)濾壓密2個(gè)階段合并在一起，用一個(gè)壓濾方程計(jì)算。本文采用第二種計(jì)算方法。
壓濾階段
考慮過(guò)濾介質(zhì)阻力，則
通過(guò)壓縮滲透試驗(yàn)，求出過(guò)濾常數(shù)K ，B，以及最終濾液體積 V ∞ 后，即可得出 V 和 θ的關(guān)系曲線。
洗滌階段
此階段為恒壓操作，假設(shè)洗水粘度與濾液粘度相等，且洗滌推動(dòng)力與過(guò)濾終了時(shí)的壓強(qiáng)差相等，洗水體積與濾液體積成正比，則洗滌時(shí)間為：
若洗滌壓強(qiáng)與恒壓過(guò)濾階段壓強(qiáng)不同，或洗水粘度與濾液粘度不同，則洗滌時(shí)間應(yīng)校正為
生產(chǎn)能力和操作周期以生產(chǎn)能力的操作周期為操作周期，生產(chǎn)能力以單位時(shí)間內(nèi)得到的濾液體積表示。
得出
當(dāng)壓濾機(jī)和料漿一定時(shí)，上式右邊除了 θ以外的其它參數(shù)均為常數(shù)（ K ，B 的求法參見） ，因此，通過(guò) matlab 或其它數(shù)值計(jì)算軟件，就可求出壓濾機(jī)的過(guò)濾時(shí)間和相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)能力。
計(jì)算舉例
用廂式壓濾機(jī)過(guò)濾某種懸浮液，壓濾壓力P＝9.81×105Pa，洗水體積為濾液體積的0.1倍，洗滌壓力與恒壓過(guò)濾階段的壓力相等，洗水粘度和濾液粘度近似相等，最終流出濾液體積為1m³，壓濾系數(shù)K ＝7.06×10-6m2／s，過(guò)濾介質(zhì)阻力可以忽略，濾餅壓縮特性數(shù) B ＝4.4，輔助時(shí)間θd ＝300s，試確定其過(guò)濾時(shí)間。已知 K ＝7.06×10-6m2／s，B＝4.4，a ＝0.1，b ＝0.25，θd ＝300s，V ∞ ＝1m3 代入 可得
在matlab 中，構(gòu)造其函數(shù)圖像如圖
小 結(jié)
目前，廂式壓濾機(jī)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但對(duì)其操作工藝過(guò)程的研究大都于按傳統(tǒng)的 Ruth過(guò)濾公式進(jìn)行。事實(shí)上，廂式壓濾機(jī)的 壓 濾 過(guò) 程 中 還 存 在 一 個(gè) 偏 離Ruth 過(guò)濾公式的過(guò)濾壓密階段，其θ與V 的關(guān)系曲線明顯與過(guò)濾階段不同，因此，必須將它們綜合考慮，才能得到與實(shí)際相符的計(jì)算結(jié)果。
本文在前人研究的基礎(chǔ)上，將2個(gè)階段的工藝參數(shù)統(tǒng)一在整體函數(shù)計(jì)算式中，準(zhǔn)確而方便的計(jì)算出操作周期和與之相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)能力；而且，當(dāng)過(guò)濾面積一定時(shí)，人們總是希望在較低壓力下操作，減少能量損耗，降低操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用。因此，本文的研究對(duì)于提高壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力，降低能耗具有一定的實(shí)用價(jià)值，還為這類過(guò)濾設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。但是在上面公式的應(yīng)用過(guò)程中，有2個(gè)問(wèn)題仍需注意：
?。?） 在恒壓過(guò)濾中過(guò)濾階段的變化過(guò)程與設(shè)備和操作條件有關(guān)，難以找到一個(gè)普遍的定量關(guān)系式表示，因此，在計(jì)算中，近似地將整個(gè)過(guò)濾階段視為恒壓操作。
?。?） 對(duì)于壓濾過(guò)程的計(jì)算是參照中等可壓縮物料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的，采用的是T erzaghi 模型，忽略了因?yàn)V餅壓縮而引起的脫水和濾餅的蠕變因素。 該因素尤其在高操作壓力下影響較大。 因此對(duì)于高操作壓力下，高壓縮性濾餅的過(guò)濾壓縮特性，仍有待今后作進(jìn)一步的深入研究。
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