题目
以板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤面积10m2,操作压差1.96×105 Pa。每一循环过滤15min得滤液2.91m3。过滤介质阻力不计。(1)该机生产能力为4.8m3/h滤液,求洗涤、装拆总共需要的时间及过滤常数K。(2)若压差降至9.81×104Pa,过滤时间及过滤量不变,其他条件不变,需多大过滤面积?(3)设滤饼不可压缩。(3)如改用回转真空过滤机,转一圈得滤液0.2m3,转速为多少才可以维持生产能力不变?
以板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤面积10m2,操作压差1.96×105 Pa。每一循环过滤15min得滤液2.91m3。过滤介质阻力不计。
(1)该机生产能力为4.8m3/h滤液,求洗涤、装拆总共需要的时间及过滤常数K。
(2)若压差降至9.81×104Pa,过滤时间及过滤量不变,其他条件不变,需多大过滤面积?
(3)
设滤饼不可压缩。
(3)如改用回转真空过滤机,转一圈得滤液0.2m3,转速为多少才可以维持生产能力不变?
题目解答
答案
解: (1) ∵V2=KA2τ
即 2.912=K×102×15
∴K=5.65×10-3 m2/min
又 Q= V/∑τ
即 4.8/60=2.91/(15+τw+τD)
∴ τw+τD=21.4 min
(4分)
(2)V2=KA2τ A2= V2/Kτ (4分)

(3)Q=4.8/60=0.2×n (n-r/min) ∴ n=0.4 r/min (2分)
解析
步骤 1:计算过滤常数K
根据恒压过滤方程,过滤量V与过滤时间τ的关系为:$V^2 = K A^2 \tau$,其中V为过滤量,A为过滤面积,τ为过滤时间,K为过滤常数。将题目中给出的数值代入,可以求出K的值。
步骤 2:计算洗涤、装拆时间
根据过滤机的生产能力Q,可以计算出洗涤、装拆时间。生产能力Q与过滤量V和总时间∑τ的关系为:$Q = V / \sum \tau$,其中∑τ为过滤时间、洗涤时间、装拆时间之和。
步骤 3:计算新的过滤面积
当操作压差降低时,为了保持过滤量和过滤时间不变,需要增加过滤面积。根据过滤方程,可以计算出新的过滤面积。
步骤 4:计算回转真空过滤机的转速
根据回转真空过滤机的生产能力Q,可以计算出转速n。生产能力Q与转一圈得滤液量V和转速n的关系为:$Q = V \times n$。
根据恒压过滤方程,过滤量V与过滤时间τ的关系为:$V^2 = K A^2 \tau$,其中V为过滤量,A为过滤面积,τ为过滤时间,K为过滤常数。将题目中给出的数值代入,可以求出K的值。
步骤 2:计算洗涤、装拆时间
根据过滤机的生产能力Q,可以计算出洗涤、装拆时间。生产能力Q与过滤量V和总时间∑τ的关系为:$Q = V / \sum \tau$,其中∑τ为过滤时间、洗涤时间、装拆时间之和。
步骤 3:计算新的过滤面积
当操作压差降低时,为了保持过滤量和过滤时间不变,需要增加过滤面积。根据过滤方程,可以计算出新的过滤面积。
步骤 4:计算回转真空过滤机的转速
根据回转真空过滤机的生产能力Q,可以计算出转速n。生产能力Q与转一圈得滤液量V和转速n的关系为:$Q = V \times n$。