Расчет фильтровальной установки (барабанный вакуум фильтр)

Введение 5
1. Литературный обзор 7
1.1 Барабанные вакуум-фильтры с наружной фильтрующей поверхностью. 7
1.2 Технологическая схема процесса фильтрации на барабанных вакуум фильтрах 10
1.3 Барабанные вакуум-фильтры с внутренней фильтрующей поверхностью. 12
1.4 Дисковые вакуум-фильтры 13
1.5 Ленточные вакуум-фильтры. 15
1.6 Ленточные капиллярные фильтры. 16
1. Расчет фильтровальной установки 19
1.1 Расчета барабанного вакуум фильтра 19
2.2 Расчет мощности привода фильтра. 28
3. Выбор вспомогательного оборудования. 32
3.1 Расчет и выбор центробежного насоса 33
3.2 Расчет и выбор емкостей 37
4 Расчет мешалки 40
4.1 Проектный расчёт и конструирование вала и подшипникового узла 44
4.2 Проверочный расчет вала 46
4.3 Расчет на виброустойчивость 47
4.4 Расчет на прочность 48
4.5 Проверочный расчет шпоночного соединения 50
4.6 Проверка пригодности подшипников 51
5. Описание методов ремонта, сборки, монтажа барабанного вакуум фильтра непрерывного действия 54
5.1 Общие сведения о сборке фильтров 54
5.2 Приемка фильтров в монтаж 57
5.3 Общие положение по монтажу фильтров 58
6. Вопросы охраны труда при работе на вакуумных фильтрах барабанного типа 62
Заключение 65
Список использованных источников 66

В тех случаях, когда при разделении суспензий недопустимы потери жидкости с осадком или взвешенные твердые частицы весьма плохо оседают, или же необходимо выделить твердую фазу в виде осадка с некоторым минимальным содержанием влаги, метод отстаивания и декантации неприменим. В этих случаях суспензии разделяют при помощи фильтрации.
Процесс фильтрации основан на задержании твердых взвешенных частиц пористыми перегородками, способными пропускать только жидкость и задерживать частицы твердой фазы. В результате непосредственного контакта суспензии с поверхностью пористой перегородки и разного давления до и после перегородки жидкая фаза проходит через поры перегородки и собирается в виде освобожденного от твердых частиц фильтрата, а твердые частицы задерживаются на поверхности перегородки, образуя слой осадка, который затем удаляется.
Фильтрация находит в настоящее время широкое применение в технике как универсальный метод разделения суспензий, начиная от самых грубых и кончая тонкими мутями, и используется даже для разделения некоторых коллоидных растворов; в последнем случае необходим соответствующий фильтрующий материал.
При фильтрации жидкая фаза должна преодолеть гидравлическое сопротивление, оказываемое фильтрующей перегородкой току жидкости. Однако величина пор фильтрующей перегородки и ее сопротивление имеют значение только в начальный момент процесса, так как в даль¬нейшем на поверхности фильтрующей перегородки постепенно отлагается осадок. Этот увеличивающийся по мере протекания процесса слой осадка обычно используют как фильтрующую среду и стремятся уменьшить его гидравлическое сопротивление, что достигается путем периодического или непрерывного удаления большей части осадка с фильтрующей перегородки, иногда с последующей промывкой поверхности перегородки растворителями.
Характер и толщина слоя осадка, отлагающегося на поверхности фильтрующей перегородки, являются в большинстве случаев важнейшими факторами, определяющими эффективность фильтрации - производительность фильтра и расход энергии на проталкивание жидкости через фильтр. Большинство фильтрующих перегородок в начале процесса фильтрации обладает низкой задерживающей способностью, и при фильтрации тонких суспензий первые порции фильтрата почти всегда содержат некоторое количество суспендированных частиц, прошедших через поры перегородки вместе с жидкостью.

В курсовом проекте рассматривается установка барабанного вакуум-фильтра. В ходе работы представлен литературный обзор по анализу конструкции вакуум-фильтровальных установок: барабанные вакуум-фильтры с внутренней фильтрующей поверхностью, дисковые вакуум-фильтры, ленточные вакуум-фильтры, ленточные капиллярные фильтры. Рассмотрены основные характеристики фильтров их достоинства и недостатки. Также проанализирована типичная технологическая схема фильтрования барабанного вакуум-фильтра и сделано описание принципа действия технологии фильтрования.
В расчетной части представлен расчет фильтровальной установки по заданным исходным данным. В результате расчет был подобран вакуум фильтр с D=2,6м, глубина погружения в суспензию Н = 1,48м, мощность привода вакуум-фильтра кВт, полная поверхность фильтра 134,3м², число оборотов барабана
Произведен выбор вспомогательного оборудования, в качестве центробежного насоса принят насос марки Х90/85, для которого Q = 2,5 м3/с; Н=70 м; = 0,6 Расчет и выбор емкостей фильтра и суспензии. В качестве дополнительного оборудования рассчитана мешалка по заданным исходным данным, спроектирован вал и подшипникового узла. Произведен проверочный расчет вала, расчет на виброустойчивость, прочность, проверочный расчет шпоночного соединения, а также проверка пригодности подшипников по результатам проведенных расчет проверены детали и узлы входящие в конструкцию привода мешалки, для обеспечения заданных параметров работы машины.