Дәріс 21. Сүзу.

Дәріс жоспары.

1. Сүзу процесінін түрлері. Тұнба пайда болу жолымен сүзу. Знаменский тендеуі. Сүзу режимдері. Кеуектерді бітеу арқылы жолымен сүзу.

2. Сүзу бөгеттері. Сүзу жылдамдығы. Знаменский тендеуі. Сүзу режимдері.

Сүзу процесі - қатты бөлшектерді ұстап қалатын, ал сұйықты өткізіп жіберетін кеуекті бөгеттер жәрдемімен суспензияларды ажырату.

Сусензияларды с ү з г і- деп аталатын апараттарда ажыратылады. Сүзгілер сүзу бөгеттері арқылы екі бөлікке бөлініп, оның бір бөлігіне суспензия құйылады. Осы екі бөліктің екі жағындағы қысымдар айырмасының әсерінен сұйық сүзу бөгеттерінің кеуктерінен өтіп, олардың бетінде қатты бөлшектер ұсталынып қалады. Сонымен суспензия таза с ү з і н д і және ылғалды т ұ н б а ғ а ажыратылады. Кейбір кезде қатты бөлшектер сүзу бөгетінің кеуектерінде ұсталынып, тұнба пайда болмайды. Осындай қасиеттерге байланысты сүзу процесі екі түрге бөлінеді:

1) Тұнба пайда болу жолымен түсу;

2) Сүзу бөгетінің кеуектерін толтыру (бітеу) арқылы сүзу.

3) Аралық.

Тамақ өнеркәсібінде тұнба пайда болу тәсілі қант заводтарында қанағаттарылған шырынды, сыра заводтарында ірікпені, ашықты зауыттарында ашытқы массаларын сүзуде қолданылады.

Сүзу процесінің қозғаушы күші - қысымдар айырмасы болып табылады. Іс жузінде сүзу процесі үш түрлі режимде өткізіледі:

1) тұрақты қысымдар айырмасында

2) тұрақты жылдамдықта

3) процес жылдамдығының және қысымдар айырмасының өзгеруінде.

Өндірісте сүзу процесін төмендегі қысымдар айырмасында өткізеді:

1) Суспензияның гидростатикалық қысымы әсерінен МПа

2) Вакуум әсерінен МПа

3) Қысылған газ (ауа) әсерінен МПа

4) Суспензия поршенді немесе ортадан тепкіш насос жәрдемімен берілсе МПа

Сүзу процесінің өнімділігі және алынатын сүзіндінің тазалығы, көбінесе, сүзу бөгеттерінің қасиеттеріне және олардың дұрыс таңдауына байланысты, Олар мынадай қасиеттерге ие болу керек:

1) кеуектерінің өлшемі тұнбаның бөлшектерін ұстап қалатындай;

2) гидравликалық кедергісі аз;

3) сүзілетін ортаның әсеріне химиялық берікті;

4) механикалық және жылулық беріктіктері жеткілікті болу керек.

Сүзу бөгеттері металды торлардан, мақталы матадан, жүнді матадан, синтетикалық және керамикалық материалдардан, шынылы мақтадан және т.б. жасалады. Сонымен бірге сүзгі бөгеті ретінде құм, түйіршік тас, тұнба және т.б. қабаттары қолданылады. Сүзу бөгеттері құрылысына байланысты иілгіш және иілмейтін болып бөлінеді.

Сүзу процесінің қарқындылығы және сүзгілердің өнімділігі сүзу жылдамдығының шамасымен сипатталады – уақыт бірлігінде сүзгі бетінен алынған сүзінді көлемін көрсетеді.

, (13.1)

мұнда: V_c – сүзіндінің көлемі, м³; F_c – сүзі бөгетінің беті, м²; t - сүзу уақыты, с.

Тұнба және сүзі бөгетінің кеуектерінде сүзінді ағынның қозғалысы Рейнольдстің саның өте төмен мәндерімен сипатталады (Re £ 35), яғни сүзінді ағыны ламинарлық қозғалыс режимінде өтеді. Сонымен бірге, сүзу жылдамдығы қысымдар айырмасына тура пропорционал, ал сұйықтың тұтқырлық кедергісіне кері пропорционал болады, яғни

(13.2)

- қысымдар айырмасы, Па; - суспензияның сұйық фазасының тұтқырлығы, Па^.с;

- тұнба қабатының кедергісі, м^-1; - сүзу бөгеттерінің кедергісі, м^-1.

(13.1) және (13.2) формуларын теңестіріп, сүзу процесінің негізгі дифференциалды теңдеуін төмендегіше жазуға болады:

(13.3)

Сүзгілер жұмыс істеу әрекетіне байланысты мерзімді және үздіксіз әрекетті болады. Тұнба пайда болатын процестерге мерзімді және үздіксіз әрекетті, ал сүзгі бөгеттерінің кеуектерін толтыру процесінде тек мерзімді әрекетті сүзгілер пайдаланылады.

Қысымдар айырмасын қамтамасыз ету тәсіліне байланысты сүзгілер вакуумда / МПа/және қысым астында / МПа/ жұмыс істейтін болып бөлінеді. Қысым астынды жұмыс істейтін сүзгілердің құрылымының механикалық беріктігі жоғары болуы қажет болғандықтан вакуумды сүзгілерді пайдалану тиімділеу. Дегенмен, тұнбаның гидравликалық кедергісі үлкен болса және көп сығылмайтын тұнба болса, онда қысымдар астында жұмыс істейтін сүзгілерді пайдалану тиімді болады.

Технологиялық мақсатқа байланысты сүзгілер: супензияларды ажырататын және өндірістік газдарды тазалайтын болып бөлінеді.

Сүзу бөгеттеріне байланысты сүзгілер: маталы бөгетті, сығылмайтын дәнді бөгетті (құмды, көмірлі) және қатты бөгетті (металды тор, кеуекті керамика, т.б.) болып бөлінеді.

Сүзу процесінің өтуіне және сүзгілердің тиімді жұмыс істеуіне суспензиядағы қатты бөлшектердің ауырлық күші әсерінен тұнуының көп маңызы бар. Сондықтан, сүзгілер сүзінді қозғалысының және оның ауырлық күшінің өзара бағыттары бойынша: қарама-қарсы бағытты (бұрыш-180°), бір бағытты (бұрыш 0°) және перпендикуляр бағытты (бұрыш 90°) болып бөлінеді.

	Сүзгілер
Мерзімді әрекетті			Үздіксіз әреккетті
Нуту сүзгілер ФПАКМ Сүзгі – престер Тімсемді	Жазықты сүзу бөгеттері	Ленталы Табақшалы Дискілі Табақшалы
Патронды	Цилиндрлі сүз бөгеттері	Барабанды

Өзінді тексеруге арналған сұрақтар.

1. Сүзу процесінің мәні қандай? 2. Сүзуге арналған аппараттардың жұмысшы органдары. 3. Сүзу кезінде туатын кедергіні жеңуге кеткен қысым неден пайда болад? 4. Сүзу процесінің қарқындылығын сипаттайтын шама және сүзу аппараттарының өнімділігін анықтау формулалары қандай? 5. Сүзу процесі жүретін режимдер қандай? 6. Процестің жылдамдығын қандай формуламен анықтауға болады. 7. Сүзу кезінде құрылымдық кеергіні қалай анықтауға болады? 8. Құрылымдық кедергі неге тең және оның өлшем бірілктері қандай? 9. Сүзу кезіндегі толық және меншікті кедергілер дегеніміз не? 10. Толық және меншікті кедергілердің өлшем бірліктері қандай? 11. Көпқабатты сүзгі арқылы сүзудің мәні мен маңызы. 12.Тұрақты жылдамдық кезінде сүзуді жүргізу. 13. Осы әдістің артықшылықтары мен кемшіліктері.

Ұсынылатың әдебиет: 4.1.1. 145-165 бет

Дата добавления: 2015-10-28