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过滤设备的设计选型中用到的数学和物理知识

作者:zsj    发布时间:2021-07-31 17:55     浏览次数 :


压滤机的过滤和分离,用到的数学知识和物理化学的知识,主要是过滤量,原浆含固率、滤饼容量、进料压力,和压紧压强、液压系统压力、电器系统功率等方面的计算;试列举如下:
1,压滤机滤室容量计算
1) 参数设定:
原浆(处理前的悬浮液)体积为:V1(M3)
原浆含固率(干灰):δ1(%)
滤饼含固率:δ2(%)
滤饼的体积:V2(m3)
过滤浓缩比:Δ=δ1(%)÷δ2(%)
压滤机单位容积:v( 15L/ m2)
压滤机的过滤速度:s(L/h×m2
压滤机过滤面积:M(m2)
压滤机的过滤周期:T
2)公式计算:
∵ V2(m3) ×δ2(%)= V1(m3) ×δ1(%)
∴ V2(m3)= V1(M3) ×δ1(%)÷δ2(%)=V1(M3) ×Δ
即:滤饼的体积=原浆的体积×浓缩比
∵ 滤饼的体积V2(M3) ÷压滤机单位容积v( 0.015 M3/ m2)=过滤面积M(m2)
∴ 过滤周期T=滤饼的体积V2(M3) ÷压滤机的过滤速度s(M3/h×m2)÷过滤面积M(m2)
即:过滤周期=滤饼体积×过滤面积÷过滤速度
2,压滤机压紧力计算
A.压滤机额定进料压力F1= P1×S1
        P1:液压系统压强;S1:液压缸缸内径面积
B.滤室部分反推压力F2= P2×S2
1)滤室内工作压力受制于压滤机的压紧压力,即压滤机机架等所允许的最大操作压力。
2)滤板在一定的操作温度下所允许的最大操作压力。
3)F1>F2(压紧压力应大于进料压力)。
P2:工作压强(过滤、洗涤、吹风、压榨);S2:滤室内的有效作用面积
举例:XY1250型压滤机,液压压紧自动保压。进料压力≤1.0MPa;配25MCY14-IB柱塞泵,泵压力≤31.5Mpa;油缸内径Φ280。求:最大压紧力F1和最大反推力F2
解:F1≤P1×S1=31.5MPa×0.14m2×π=31.5kgf/cm2×6.1544c m2=193.86 kgf≈1939KN ;(1N=9.8kg≈10kg)即:F1≤1939KN
F2≤ P2×S2=1.0MPa×1150mm×1150mm=1.0 kgf/cm2×132.25 cm2=132.25 kgf≈1323KN  即: F2≤1323KN;那么 F1>F2
3,压滤机设计理论计算用到的物理公式如下:
1)机械应力
Pa=1N/㎡  Mpa=106Pa  1Mpa=9.8kgf/cm2≈10.0kgf/cm2
压紧力F=1.0kgf=9.8N≈10N  1KN≈100 kgf=0.1t
物理学公式:重量(G)= m(质量kg) ×g(9.8重力加速度kg/N)=9.8N
1N=1/9.8kg≈0.10204kg≈1/10kg=0.1kg
2)压力转换
标准大气压:atm=101325pa 工程大气压:at=98066.5pa

泵的扬程和压力成正比和对等的!1bar=10米=0.1Mpa;1毫米汞柱 = 133.322368 帕斯卡

3) 质量转换
1g水=1mL×1(水的密度ρ=1)=1 cm3×1(水的密度ρ=1)
1kg水=103mL×1(水的密度ρ=1) ==1L×1(水的密度ρ=1)=1dm3×1(水的密度ρ=1)
1t水=1000L×1(水的密度ρ=1) =1000dm3×1(水的密度ρ=1)=1 m3×1,(因为水的密度ρ=1)
物理学公式:质量(m)= ρ(密度/比重) ×v(体/容积)
重量(G)= m(质量kg)×g(9.8重力加速度kg/N)=ρ(密度/比重)×v(体/容积)×g(9.8重力加速度kg/N);
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{未完待续)

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