平均过滤速度是指在特定过滤介质、过滤温度及过滤压强下,在一个过滤周期的进汁过滤时间内,滤清汁通过单位过滤面积的平均体积流量,用式(7-1)表示:
式中 v——平均过滤速度,m3/(m2·min)
Q——滤清汁量,m3
F——过滤面积,m2
Z——过滤时间,min
过滤介质、过滤温度及压强、过滤操作方式、过滤对象不同,获得的过滤速度就不同,具体平均过滤速度由生产查定获得,设计计算时可参考表7-1中的数据进行计算。
表7-1 各类过滤设备的过滤速度、压强参数表
续表
设p为待滤汁对甜菜的质量比(%),x为加入的石灰对甜菜的质量比(%),而湿滤泥的水分经测定约为50%。
根据饱充过程反应方程式计算湿滤泥对甜菜的质量比(%),则y为
由于滤泥中吸附有糖分和其他非糖分,所以湿滤泥对甜菜的质量比近似等于4x,而滤清汁对甜菜的质量比a则为:
当进汁过滤时间为t1时,滤饼厚度为b,密度为ρ1时(ρ约为1250kg/m3),1m2湿滤饼的质量则为1×bρ1,获得的滤清汁量为1×t1vρ2φ;v为平均过滤速度,φ为系数,ρ2为滤清汁密度,滤饼两侧为过滤面时φ=2,滤饼单侧为过滤面时φ=1。
因为湿滤泥与滤清汁的质量比等于每平方米湿滤饼与积累1m2湿滤饼获得的滤清汁质量比。
即:
所以进汁过滤时间t1为
设单台增稠过滤器的过滤面积为F(m2),泥汁排放容积为V(m3),待滤汁锤度为Bx1、滤清汁锤度为Bx2、泥汁设定锤度为Bx3、泥汁密度为ρ3(kg/m3),每台增稠器在过滤周期内有效进汁过滤时间为t1(min)、平均过滤速度为v[m3/(m2·min)]、进汁量为G1(kg)、滤清汁量为G2(kg)、泥汁量为G3(kg)。
根据物料衡算G1Bx1=G2Bx2+G3Bx3
G 1=G2+G3,得
将G3=Vρ3,G2=vt1F代入式(7-5)得(www.daowen.com)
时间利用系数是指在过滤周期时间内,有效进汁过滤时间与过滤周期时间的比值,用式(7-7)表示:
加压过滤设备
式中 t1——有效进汁过滤时间,min
t2——辅助时间,min。对于板框压滤机、隔膜压滤机、密压机,t2为滤饼水洗、干燥、卸泥、滤布机上清洗等辅助操作需用时间;对于增稠过滤设备,t2为充容、底排、侧排和反洗时间;对于袋滤器,t2为滤渣清洗时间
真空吸滤设备
式中 F——需用过滤面积(不包括换洗备用机台),m2
a——滤清汁量对加工甜菜量的质量比,由物料衡算求得
A——日加工甜菜量,t/d
v——平均过滤速度,m3/(m2·min)
ρ——过滤温度下的滤清汁密度,kg/m3
η——时间利用系数
K——生产不均衡系数,取0.8~0.9
k——滤清汁抽出率,。在过滤周期内,v1为通过过滤表面的滤清汁量,v2为初滤清汁回流量和卸泥反洗耗用滤清汁量
在实际生产运行过程中,每种待滤汁的过滤设备都应有一台处于换布清洗状态,所以过滤设备配备数量计算式为
式中 n——配备过滤设备数量
F——需用过滤面积,m2
f——单台过滤设备的过滤面积,m2
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