Последовательность выполнения лабораторной работы

Работы с блоками иллюстрации шламового и закупорочного фильтрования и саморазгружающейся центрифуги не требуют измерений и ограничиваются визуальными наблюдениями.

Работа с блоком изучения сжимаемости осадка заключается в создании с помощью насоса различных давлений над фильтрующим слоем в одной и второй кюветах и измерении на компьютере расхода воды. Результаты измерений могут заноситься в табл. 6.1 или непосредственно обрабатываться компьютером. В результате обработки должен быть получен коэффициент расхода кюветы и его значения должны сравниваться для различных кювет. По данным этих сравнений делается вывод о реализуемых механизмах фильтрования.

При проливках сжимаемого осадка (рис. 6.2, а) вначале линейное нарастание расхода воды с увеличением перепада давлений на фильтре при перепадах около 0,7 бар (0,7·10^-5 Па) сменяется уменьшением расхода, стабилизирующимся на уровне около 40 мл/с при перепадах давления более 1,4 бар. Это объясняется началом сжатия осадка при перепадах давления более 0,7 бар и прекращением дальнейшего его сжатия при перепадах давления более 1,4 бар.

При проливках несжимаемого осадка расход воды постоянно растет с увеличением перепада давлений, но зависимость между этими параметрами лежит между квадратичной и линейной зависимостями, т.е.G≈ΔP^1,5. Это означает, что поры фильтра искажают квадратичную зависимость, имеющую место для труб относительно большого диаметра, но они недостаточно малы, чтобы превратить эту зависимость в линейную.

Работа с блоком фильтров очистки воды заключается в расчете массовой скорости фильтрования и коэффициента расхода всех трех фильтров. Обращается внимание на различия цвета картриджей фильтров, что связано с суммарным количеством частиц, задержанных ими от начала эксплуатации. Из этих данных делается вывод о соотношении размеров частиц в фильтруемой воде и пор в картриджах фильтров.

Таблица 6.1

Результаты измерений

Наименование параметров	Номер фильтра
1. Давление на входе фильтра P, бар
2. Перепад давлений ΔP, бар
3. Масса воды, прошедшей за 10 с, кг
4. Расход воды G, кг/с
5. Коэффициент расхода μ

 

Коэффициент расхода определяется по формуле:

где F – площадь наименьшего проходного сечения кюветы, м²;

ΔP – перепад давлений на данном проходном сечении, бар;

Рис. 6.2. Экспериментальные напорно-расходные характеристики кювет со сжимаемым (а) и несжимаемым (б) осадками

10⁵ – перевод единиц измерения давления из бар в Па.

На рис. 6.2 представлен вид напорно-расходных характеритик при проливке кювет с несжимаемым (рис.6.2, а) и сжимаемым (рис 6.2, б) осадками.

 

Контрольные вопросы

1. Какие неоднородные системы разделяются фильтрованием?

2. Какой способ разделения неоднородных систем реализуется в саморазгружающейся фильтрующей центрифуге?

3. Как рассчитывается объемная скорость фильтрования?

4. Чем различаются шламовое и закупорочное фильтрование?

5. Возможно ли регенерирование фильтра, отработавшего в закупорочном режиме?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7