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≈ΔP1,5. 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