Общие вопросы прикладной гидромеханики

Фильтрующие материалы
Выбор фильтровальных перегородок оказывает в ряде случаев определяющее влияние на качество фильтрования. Поэтому к филь­тровальным перегородкам предъявляются следующие требования: высокая задерживающая способность; минимальное гидравличес­кое сопротивление; минимальная адгезия к фильтруемому мате­риалу (при фильтровании с образованием осадка) и, наоборот, высокие адсорбционные свойства (при фильтровании малокон­центрированных суспензий с закупориванием пор); достаточно высокая прочность; химическая устойчивость к воздействию об­рабатываемых сред (фильтрат, жидкости для промывки и регене­рирующие жидкости); хорошая термостойкость (не менять филь­трационные свойства в температурных пределах эксплуатации); сохранение постоянства фильтрационных свойств в течение дли­тельного времени.
В настоящее время изготавливают фильтровальные перегород­ки из хлопчатобумажных, шерстяных, синтетических, стеклян­ных, керамических, металлокерамических и других материалов.
Для повышения качества процесса фильтрования на фильтру­ющую перегородку предварительно в ряде случаев наносят филь­тровальные вспомогательные вещества, образующие на ней плот­ный слой с более мелкими порами. В качестве таких веществ при­меняют: диатомит, перлит, асбест и асбестовые композиции, цел­люлозу, древесную муку, опилки, синтетические материалы (по­листирол, поливинилхлорид, крекозит) и т.д. Кроме того, при­меняют вещества, обладающие адсорбционной способностью: ак­тивированный уголь, отбеливающую глину, силикагель, цеали-ты и др.
Разделение в поле центробежных сил
В поле центробежных сил разделяют пыли, суспензии и эмуль­сии, для этого применяют два основных способа разделения:
• разделяемая смесь закручивается вместе с аппаратом, в кото­рый подается (центрифугирование);
• разделяемая смесь закручивается в неподвижном аппарате (циклонный процесс).
Центрифугирование осуществляют в аппаратах, которые назы­ваются центрифугами и сепараторами. В первых из них основной частью является вращающийся цилиндрический барабан-ротор (с перфорированными или сплошными стенками), во вторых — на­бор (пакет) тарелок, вращающихся с высокой скоростью.
Основным параметром, характеризующим работу центрифуг, является центробежный критерий Фруда Рг_ц или центробежный фактор разделения К_и, являющийся отношением центробежной
J, действующей на частицу в центробежном поле рассматри-ого аппарата к силе тяжести, действующей на ту же частицу витационном поле,

о = 2пп — угловая скорость вращения ротора; п — частота шения ротора; R — радиус ротора. Центрифуги с фактором разделения К_и < 3000, условно назы-
тся нормальными центрифугами, а те, у которых К_и > 3000, — рхцентрифугами. Характеристикой работы центрифуг является также индекс про-
дительности, определяемый как

Значение индекса производительности численно соответствует ощади поверхности осаждения гравитационного отстойника, итторым можно заменить рассматриваемую центрифугу с сохра-ением показателей ее разделения. Промышленные центрифуги разделяют:
• по характеру протекания процесса — на непрерывного и пе-иодического действия;
• по способу выгрузки осадка из ротора — с ручной выгруз­кой, контейнерной (кассетной), вибрационной, инерционной, -равитационной (самовыгружающаяся), выгрузкой ножом, пуль­сирующим поршнем и шнеком и др.;
• по расположению оси вращения ротора — на вертикальные, горизонтальные и наклонные.
Маятниковые фильтрующие центрифуги периодического действия • нижней выгрузкой осадка (рис. 3.11) применяют для получения осадка с низкой влажностью и обеспечения высокой эффектив­ности его промывки, а также при разделении суспензий с абра­зивной или измельчающейся твердой фазой. Осадительные цент­рифуги этого типа в отличие от фильтрующих имеют сплошной ротор вместо перфорированного и применяются для получения осветленной жидкости высокой чистоты.
Общим конструктивным признаком маятниковых центрифуг является вертикальное расположение оси ротора /, вал 2 которо­го вращается в подшипниках. Станина /0 подвешена на трех тягах с шарнирами и пружинами в колонках 6, установленных на фун­даментной плите 9, для смягчения вибраций. Крышка кожуха цен­трифуги открывается механизмом подъема 4. Вращение ротору передается от электродвигателя 5 с помощью клиноременной пе­редачи 8 и гидромуфты 7. Вал снабжен тормозом //.
Суспензия подается в ротор через патрубок 3, а фильтрат и жидкость для промывки выводятся из кожуха через сливной шту­цер 13. Осадок выгружается при полной остановке ротора через

отверстие в днище 12 или через верхнее отверстие 14 ротора, что требует использования ручного труда.