Дәріс 22. Сүзгілер.

Дәріс жоспары.

1. Сүзгілер түрлерінің тәсімдері.

2. Нутч-сүзгі. Пресс-сүзгі. Вакуум-сүзгілер: таспалы вакуум-сүзгі, барабанды сүзгі.

3. Сүзгілерді есептеу: сүзу уақыты, жылдамдығы және өнімділігі.

Нутч – сүзгілер. Вакуумда немесе қысым астында мерзімді жұмыс істейтін өте қарапайым сүзгілер жатады. Мұндай сүзгілер де сүзіндіоның ауырлық күшінің бағыттары бірдей болады. Олар цилиндр немесе тіктөртбұрыш пішінді тік аппарат болып жасалынады. Суспензия жоғарыдан құйылады да, сүзінді вакуум немесе қысым әсерінен сүзгі бөгеттерінен өтеді.Сығылған ауа бергенде аппаратта артықша қысым пайда болады. Сүзгі бөгетінің бетінде пайда болған тұнба, жуылғаннан соң қол күшінің жәрдемімен аппараттан шығарылады. 5.10- суретте 3 атм. Көп емес қысым астында жұмыс ісьтейтін нуту-сүзгінің құрылымы көрсетілген.

Мұндай сүзгілердің жиаметрлері 1 м, ал көлемі 0,5 м³ дейін болады. Артықшылықтары: Тұнбаның біркелкі және толық жуылуы.

Кемшіліктері: 1 м² сүзу бетіне сәйкес келетін сүзгінің алатын орнының салыстырма ауданы көп. Қазіргі кезде нутч- сүзгілер аз өнімділікті өндірістерде кеңінен қолданылады.

Сүзгі- престер. Қысым астында мерзімді әрекетте жұмыс істейтін сүзгілерге тік рамалы сүзгі-престер жатады. Мұндай сүзгілерде сүзіндінің және оның ауырлық күшінің бағыттыр бір-біріне перпендикуляр болады.Сүзгi-пресс (5.11 – сурет) бiрiнен кейiн бiрi тiзбектелiп орнатылған тақталар (плиталар) 1 және 2 рамалардын құралған. Олар екi жағынан екi параллель таяныш стержендерге 3 бекiтiледi. Тақталар мен рамалар арасындағы сүзгi маталары (бөгеттерi) қойылады. 6 рамалар мен тақталар, жылжитын тақтамен 5, қозғалмайтын тақта 4 арасын роликтерi бар гидравликалық механизм жәрдемiмен тұмшалап (саңылаусыз) қысылады. Суспензия құбыр 7 арқылы, ал жуатын су құбыр 8 арқылы берiледi. Құбырлар 7 және 8 қозғалмайтын тақтада 4 орналасады да, тақталар сұйық шүмек 9 арқыы шығарылады.

Өндірісте тұнбаны гидравликалық және механикалық тәсілдермен түсіргенде рамалар мен тақталарды жылжытпай, тұнбаны су ағынымен суспензия күйінде шығарады. Механикалық тәсілде сүзгіге орнатылған қайырмалы дөңгелек тік рамалар жәрдемімен түсіріледі.

Тақталардың (5.12-сурет) беттерiнiң шеттерi тегiс 1, ал ортасы науалы бұдыр 2 болып жасалынған. Олар сүзгi бөгеттермен 3 жабылған және олардың сүзiндiге және жуатын сұйыққа арналған шүмектерi бар. Тақталар мен рамаларда суспензия және жуатын сұйық өтетiн 5 және 6 тесiктер жасалған. Сүзгi бөгеттерiнде де дәл осы тесiктерге сәйкес келетiн тесiктер болады.

Тақталы-рамалы сүзгi-престiң жұмыс iстеу тәсiмi (5.13-суретте) көрсетiлген. Сүзу кезеңiнде суспензия үлкен қысыммен орта канал 1 және каналдар 2 арқылы екi жағынан сүзгi бөгеттермен және раманың iшкi бетiмен 5 шектелген кеңiстiкке 3 берiледi. Сүзiндi екi сүзгi бөгетiнен бiрдей өтiп, канал 6 және шүмек 7 арқылы шығарылады. Бұл кезде барлық тақталардың 4 шүмектерi 7 ашық болады. Кеңiстiк 3 тұнбаға толған соң, суспензия берудi тоқтатады.

Жуу кезiнде жуатын сұйық 8 және 9 каналдар арқылы берiледi де, тұнба қабатынан өтiп, крандар 7 арқылы шығарылады. Тұнбаны жуып болған соң, оны сығылған ауа немесе у арқылы құрғатады, ал одан соң жылжымалы тақтаны жылжытып, тақталар мен рамаларды ажыратып, тұнба шығарылады.

Тақталар мен рамалар тіктөртбұрышты немесе дөңгелек пішінді етіп шойыннан, болаттан, ағаштан және керамикадан жасалынады. Рамалар саны 22-ден 46-ға дейін, ал олардың қалыңдығы 25¸46 мм болады. Мысалы, шойыннан жасалған рамалардың өлшемі 1000´1000 мм болғанда сүзу беті 140 м², ал қысым 10 атм болады.

Артықшылығы: сүзу бетінің көптігі; істен шыққан кейбір тақталардың шүмектерін бекіту арқылы жұмысқа қоспауға болады; жұмыс істеген кезінде қозғалатын бөлшегі жоқ.

Кемшілігі: қол күшінің керектігі; сүзгі бөгеттерінің тез тозуы; тұнбаның жақсы жуылмауы.

Горизонталь камералы автоматтандырылған сүзгі-престер /ФПАКМ/ мерзімді әрекетте жұмыс істейді және құрамында 5¸500 кг/м³, размері 3 мм-ден кем қатты бөлшектері бар майда дисперсиялы суспензияларды сүзу үшін қолданылады. Сүзінді қозғалысының және оның ауырлық күшінің бағыттары бірдей.

Бұл сүзгiлердiң сүзу тақтларының 1 (5.14а-сурет) үстiңгi жағы торлы табамен 2 жабылып, астыңғы жағында сүзiндi жиналатын кеңiстiк болады. Тақталардың төменгi жағы рама 4 тәрiздi болады да, тақталарды сыққанда суспензия және тұнба үшiн камера 5 пайда болады. Сүзу тақталарының арасында серпiмдi су өткiзбейтiн диафрагма 6 орнатылған.

Торлы табананың 2 үстiнде сүзгi матасы (бөгет) 7 орналасқан. Сүзу, тұнбаны жуу және оны үрлеу мерзiмдерiнде камераға 5 коллектордан 8 каналдар 9 арқылы суспензия, жуатын таза сұйық және сығылған ауа кезегiмен берiледi (среттегi А – жағдайы). Бұл кезде сүзiндi, жуатын сұйық және сығыған ауа атмосфералық қысымда каналдар 10 және коллектор 11 арқылы сүзгiден шығарылады. Сосын 13 канал арқылы кеңiстiкке 12 жоғары қысымда су берiлiп, диафрагма 6 жәрдемiмен тұнбаның суын сығып алады (суреттегi Б- жағдай). Тұнбаның суын алған соң тақталар бiр-бiрiнен ажыратылады және олардың арасынан тұнба шығарылады (сурнеттегi В- жаңдай).

Автоматтандырылған сүзгi–пресiнiң жұмыс iстеу тәсiмi 5.14а-суретте көрсетiлген. Горизонталь тақталар 7 жоғырғы 5 және төменгi 12 сүйенiш тақталар арасына орналасқан. Олар электромеханикалық қысатын құрылғы 11 жәрдемiмен тiк стержень 6 бойлап жылжиды. Тақталар 7 арасымен бағыттаушы роликтер 3 жәрдемiмен шексiз ленталы сүзгi мата тартылған. Тұнбаның қалыңдығы сұзгң мата бетiнде 0,5 мм- ден аспау керек. Тұнба жуылып, диафрагма арқылы суы сығылған соң, сүзгi мата барабан 15 арқылы қозғалып оның бетiндегi тұнба пышақтар 8 жәрдемiмен транспортерге 14 тақталардың екi жағынан да түсiрiледi. Сүзгi мата регенерациялық камерада 13 жуылып тазаланады. Мұндай сүзгi престерiнiң жұмыс iстеу циклдары төмендегiоперациялардан тұрады: тақталарды сығу, сүзу, тұнбаны жуу және оны үрлеу, тақталарды ажыратуы, тұнбаны түсiру және сүзгi мматаны жуып тазалау. Бұл операциялардың барлығы уақыт релесi жәрдемiмен автоматты түрде басқарылаы. Мұндай сүзгiлердiң еңбек өнiмдiлiгi рамалы-тақталы сүзгi престерге қарағанда 4¸10 есе көп. Сүзу бетi 25 м² дейiн болады.

Тімсемді сүзгілер қысым астында істейтін мерзімді әрекетті сүзгілерге жатады. Сүзінді және оның ауырлық күшінің бағыттары бір-біріне перпендикуляр. Мұндай сүзгілердің бірнеше түрлері бар. 5.15 – суретте автоматтандырылған тiк тiмсемдi сүзгi /ЛВ-130/ көрсетiлген. Раманың ортасындағы ойықтар суспензия және жуатын сұйық берiлетiн құбырды 3 суырмай раманы оңай шығаруға мүмкiндiк бередi. Құбыр айналмалы және iлгерiлi- кейiн жылжығанда оның соплаларынан шыққан су арқылы тұнба ағызылып түсiрiледi.

Минутына 10¸12 рет айналатын қалақша 5 сүзгiнiң конусты бөлiгiнен тұнбаны шығаруды тездетедi. Сүзiндi әр рамадан штуцер және сақиналы коллектор арқылы 7 арқылы шығарылады. Осы коллектор арқылы тұнбны үрлеу немесе булау үшi сығылған ауа немесе бу берiледi. Гидроцилиндр 8 сүзгiнiң қақпағын 1 ашады.

Сүзгiнiң жұмысын басқару автоматтандырылған.

Сүзгiнiң /ЛВ-130/ техникалық сипаттамалары: сүзу бетi – 130 м², рамалар саны – 42, сүзу қысымының ең үлкен мәнi – 3,0 МПа, жуатын судың қысымы – 5,0 МПа, сүзiндi бойынша өнiмдiлiгi – 20 м³/сағ, сүзгiнiң массасы – 9,8 т.

Мұндай сүзгiлер горизонталь тiмсемдi сүзгiлерге қрағанда 60 % -ке аз орын алады жәе металл сиымдылығы 35 % -ке төмен.

Патронды сүзгілердің жұмыс істеу принципі тімсемді сүзгілерге ұқсас болады да, тек корпус ішінде тімсем орнына сүзгі патрондары орналасқан болады. Жоғарғы жағы ашық металл немесе керамикалық құбырлардан жасалған кеуекті патрондарға сүзгі матасы кигізіледі. Патрондар сүзгілер көбінесе суспензияларды қоюландыру үшін қолданылады.

Барабанды сүзгілер. Химия өндірісінде барабанды вакуум сүзгілер жиі қолданылады. Бұл сүзгі үздіксіз жұмыс істейді және мұндағы сүзіндінің қозғалысы мен оның ауырлық күшінің бағыттары бір-біріне қарама қарсы.

Сүзгiнiң (5.17-сурет) негiзгi бөлегi – цилиндрi тор тесiктi барабан 1, ал оның сырты металды тор және сүзгi бөгетiмен қапталады. Барабан бетiнiң 0,3¸0,4 бөлiгi суспензия толтыылға астауға 4 батырылады. Барабан минутына 0,1¸2,6 рет өзiнiң өсi бойынша айналады. Суспензиядан астаудың түбiне тұнба жиналмауы үшiн астаудың iшiне тербелмелi араластырғыш 5 орнатылған. Барабанның бетi бiр-бiрiмен қатынаспайтын көптеген секторларға бөлiнген. Әрбiр сектор түтiк 2 арқылы таратқыш құрылғының 3 қозғалмайтын бөлiгiнiң әртүрлi қуыстарымен қосылған.

Сүзу кезiнде астаудағы 4 суспензиямен жанасатын сектор түтiк арқылы вакууммен қосылған қуыспен 6 жалғасады. Бұл кезде сүзiндi түтiк және қуыс арқылы жинағышқа берiледi, ал сектордың бетiнде тұнба пайда болады.

Тұнбаны алғашқы құрғатқанда сектор осы қуыстан 6 ажыратылмайды да, вакуумның әсерiмен атмосфералық ауа тұнбаның кеуектерiндегi сұйық фазаны сүзiндiмен бiрге сорып шығарады.

Тұнбаны жуғанда сектор түтiк арқылы вакууммен жалғасқан қуыспен 8 қосылады. Шашыратқыш құрылғымен 7 берiлген жуатын сұйық түтiк және қуыс 8 арқылы басқа жинағышқа берiледi.

Тұнбаны екiншi рет құрғатқанда, тұнба атмосфералық ауамен жанасады, ал сектор сол қуыстан 8 ажыратылмайды.Сондықтан жуатын сұйық тұнба кеуектерiнен шығарылып, жинағышқа берiледi. Тұнбаны жуған кезде ол жарылып кетпеу үшiн оның бетiмен бағыттаушы ролик 10 жәрдемiмен шексiз лента 9 жылжиды.

Тұнба түсiруде сектор түтiк арқылы сығылған ауамен жалғасатын қуыспен 11 қосылады. Сығылған ауа әсерiнен тұнба қопсытылып, матадан пышақпен 12 ажыратылып түсiрiледi.

Матаның кеуектерiн тазалау үшiн қуыспен 13 түтiк арқылы сүзiндi бағытына қарама-қарсы сығылған ауа берiледi.

Тартқыш құрылғы (5.18-сурет) айналатын және қозғалмайтын екi тегергiштен (дискiден) құралған. Айналатын тегерiш бiрнеше тесiктер болып, олардың әрбiр тесiгi тегерiш айналғанда бiрiнен кейiн бiрi кезектесiп қозғалмайтын тегерiштiң тесiктерiмен (1,2,3) жалғасады.

Барабанды вакуум сүзгiлердiң сүзу бетi 1 ден 40 м²-ге дейiн, диаметрi 1¸3 м, ұзындығы 0,35¸4 м дейiн болады.

Артықшылықтары:

1) әртүрлi суспензияларды ажыратуға болады;

2) химиялық активтi ортаға берiк материалдардан жасауға болады;

3) пайдаланудың оңайлығы.

Кемшiлiктерi:

1) сүзгi бетiнiң аздығы және сүзгiнiң қымбаттылығы;

2) тұнбаны мұқияттап жуудың және құрғатудың қиындығы.

Тегерішті /дискалы/ вакуум сүзгі. Мұндай аппараттарда сүзінді қозғалысының бағыты ауырлық күшінің бағытына перпендикуляр. Сүзгінің сыртқы көрінісі 5.20-суретте көрсетілген: жарты цилиндр пішінді секцияларға 2 бөлінген астаулар ішінде іші қуыс білікке орнатылған тік сүзгілі тегеріштер айналады. Таратқыш құрылғы 3 жәрдемімен, сүзінді аппараттан құбыр 6 арқылы шығарылып, ал құбыр 5 арқылы сығылған ауа беріледі. Таратқыш құрылғының құрылысы барабанды сүзгідегідей, әр астауда суспензия бір деңгейде болады және маятникті араластырғыш жәрдемімен үздіксіз араластырылып тұрады. Тегеріштің жарты диаметрі суспензияға батырылған болады. Әр тегеріш бір-біріне бұрандалар арқылы тығыз бекітілген торлы бетті секторлардан құралған. Тұнба қырғыштар 4 немесе пышақтар арқылы түсіріледі. Химиялық машина жасау зауыттардан шығарылатын стандартты тегерішті сүзгілердің сипаттамалары: сүзгі беті - 1¸85 м²; тегеріштің диаметрі – 0,9¸2,5 м; тегеріш саны - 1¸10; тегеріштің айналу саны – 0,13¸2,0 минутына; электрқозғалтқыштың қуаты – 0,2¸5,0 кВт.

Артықшылықтары: 1) сүзгі бетінің көптігі; 2) жұмыстан шыққан кейбір тегерішті немесе сүзгі бөгеттерін алмастыру оңай; 3) сүзгі бөгетінің /матаның/ шығыны аз; 4) энергия аз жұмсалады.

Кемшіліктері: 1) тұнбаның жуылуы нашар. Сондықтан бұл сүзгілерді біркелкі және жай тұнатын қатты бөлшектері бар суспензияларды ажыратуға қолданады.

Ленталы вакуум сүзгілер. Бұл сүзгілерде ауырлық күші әсерінің және сүзінді қозғалысының бағыттары бірдей. Тесіктері және жиегі бар резиналы лента қозғалтқыш 2 және кергіш 3 барабандар арқылы жылжиды. Шексіз ленталы сүзгіш мата роликтер арқылы резиналы лентаның бетінде керіліп жылжиды. Суспензия астауша /науа/ 8, ал тұнбаны жуатын су шашыратқыш 7 арқылы сүзгі матаның бетіне беріледі. Сүзінді камераға 8, ал жуатын су камераға 10 вакууммен сорылып коллекторлар 9,10 арқылы жинағыштарға бөлек беріледі. Қозғалтқыш барабанда сүзгі мата резиналы лентадан айырылып бағыттаушы роликтен 12 иіліп өтеді; бұл кезде тұнба бункерге /шанаққа/ 13 түсіріледі. Екі роликтер арасындағы аралықта сүзгі мата жуылып, шөткемен тазаланады. Жабысқақ тұнбаларды түсіру үшін тесіктеріне сығылған ауа жіберілетін кішкене білектер қолданылады. Ленталы сүзгілердің лентасының ені 0,5¸1,0 м және сүзгі беті 3,2¸4,8 м² болады.

Артықшылықтары: 1) құрылымының қарапайымдылығы; 2) сүзінді және жуатын судың араласпауы; 3) тұнбаның тиянақты жуылуы; 4) сүзу және тұну бағыттарының бірдейлігі.

Кемшіліктері: 1)сүзгі бетінің аздығы және сүзгі матаның толық пайдаланбауы;

2) сүзтінің көп ауданды иеленуі; 3) лентаның тез тозуы.

Сүзгілерді есептеу. 1. Мерзімді әрекетті сүзгілерді есептеу. Сүзгілерді есептеуде, берілген немесе таңдап алынған сүзгі беті бойынша, бір сүзгінің өнімділігін, сосын жалпы қондырғы өнімділігі бойынша сүзгілер санын анықтайды. Жалпы есептеу жолы төмендегiдей:

а) егер сүзгiнiң жұмыс iстеу циклында тұнбаны жуу және құрғату операциялары жоқ болса және сүзу процесi болғанда өткiзiлсе, онда сүзу уақыты төмендегi формуламен анықталады:

(5.29)

мұнда - қосалқы операцияларға (сүзгi дайыдау, суспензия құю және тұнбаны түсiру) кеткен уақыт.

ә) (5.30)

Теңдеуi бойынша сүзгiнiң бiр циклында алынатын сүзiндi көлемiн анықтайды. Мұнда орнына , ал орнына – берiлген немесе таңдап алынған сүзгi бетiнiң ауданы қойылады.

б) Бiр тәулiктегi сүзгi жұмысының жалпы циклдар саны:

(5.31)

мұнда - қондырғының сүзiндi бойынша өнiмдiлiгi, м³/тәулiк.

в) Бiр сүзгiнiң тәулiктегi циклдар саны:

(5.32)

г) Сүзгiлер саны:

(5.33)

Үздiксiз әрекеттi сүзгiлердi есептеу. Есептеуде берiлген өнiмдiлiк бойынша сүзгi бетiнiң жылжу жылдамдығын және сүзгiлердiң санын анықтайды. Мысалы, барабанды вакуум сүзгiнi жалпы есептеу жолы төмендегiдей:

а) Ең көп тәжрибелiк мәлiметтер бойынша өнiмдiлiктi қамтамасыз ету үшiн тұнба қабатының ең аз қалыңдығын қабылдайды.

ә) Сүзгiнiң көлемiн анықтаймыз:

(5.34)

б) Көлемнiң мәнiн болғандағы сүзу процесiнiң теңдеуiне қойып және деп қабылдап, қабылданған қалыңдықтағы тұнба алу үшiнкеткен уақытты анықтайды:

(5.35)

в) Барабанның жалпы секция санының / / бiрiншi құрғатуда – , екiншi құрғатуда - , тұнбаны түсiру және матаны тазалау зоналарында – секциялары бар деп қабылдаймыз.

г) Әр стадияның уақытының төмендегi байланыстарын анықтайды:

бiрiншi құрғату

мұнда - тұнбаны жуу уақыты; - сүзу және тұнбаны жуу зоналарындағы секциялар саны.

Екiншi құрғату:

Тұнбаны түсiру және матены тазалау:

д) Циклдың жалпы уақыты:

(5.37)

е) Барабанның айналу саны (1 минутта):

ж) Әр зонаның орталық бұрыштары олардың сәйкес уақыттарына пропорционал деп анықтайды. Мысалы, сүзу зонасының орталық бұрышы:

(5.38)

з) Сүзiндi бойынша сүзгiнiң өнiмдiлiгi:

(5.39)

и) Қондырғының сүзiндi бойынша өнiмдiлiгi , (м³/тәулiк) белгiлi болса, онда сүзгiлер саны

(5.40)

Дата добавления: 2015-10-28