Обоснование способов и средств переработки бесподстилочного навоза. Капустин В.П. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

.)]1ln([)1/()(
ии
cyyVyydyV +−−−=−
∫
(9)
Подставляя значение y в выражение (9) и проинтегрировав правую часть уравнения (9), имеем
-V
ф
- V
и
„ln(l - V
ф
/V
и
) + с′ = ρ
и
gSτ/ (r
0
µx
0
). (10)
Время фильтрования равно отношению длины участка L
с
к скорости движения сетки V
с
т.е. τ = L
с
V
с
. Постоянная интегрирования с′
при L
с
= 0, V
с
= 0 и V
ф
= 0 также будет равна нулю. Так как объем фильтрата V
ф
всегда меньше объема исходной массы V
и
, т.е. 0 <
V
ф
/ V
и
< l, можно ln(l - V
ф
/ V
и
) разложить в ряд и принять равным - V
ф
/ V
и
- 0,5(V
ф
/ V
и
)
2
. Тогда после подстановки и преобразований
уравнение (10) примет вид
).v/()(2/
c00cии
2
ф
xrgSLVV µρ= (11)
Из соотношения материального баланса процесса разделения V
и
= V
ф
+ V
и
выражения (5) V
ф
= V
и
/ (1 + х
0
) получим. Подставляя
(4) и преобразовывая, будем иметь
и00
и
2
0
c
2)1(
Vrx
gSLx
V
µ
ρ+
=
. (12)
или, разделив на площадь фильтрования S и заменяя V
и
„/S = h
0
получим
V
с
= [(1 + х
0
)
2
/х
0
](2ρ
и
gL
0
)/(µr
0
h
0
). (13)
Коэффициент пропорциональности х
0
можно найти из соотношения материального баланса по формуле
x
0
- V
0
/V
ф
[ρ
ф
(W
ф
- W
и
]/[ρ
0
(W
и
- W
0
)],
где ρ
ф
и ρ
0
- плотности осадка и отфильтрованной жидкости, кг/м
3
; W
ф
, W
и
, W
0
- соответственно влажность фильтрата, исходной массы и
осадка, %.
Значение плотности, вязкости и удельного сопротивления находят экспериментально для конкретного вида навоза.
Заменив значение Х
0
из формулы (5) в формуле (13), получим
)./()2)(/(
000ифи
2
00
hrgLVVVV µρ= (14)
Если известна скорость сетки , то можно определить длину зоны фильтрования
L
с
= (V
c
V
c
V
ф
µr
0
h
0
) / (2ρ
и
gV
2
и
). (15)
Таким образом, из полученного уравнения (14) следует, что скорость движения сетки ленточного фильтр-пресса, как одного из
основных факторов, влияющих на производительность, зависит от физико-механических свойств исходного навоза (влажности, плотности,
температуры, динамической вязкости), а также от длины участка свободного фильтрования и высоты слоя подаваемой массы [117].
Как показали испытания фильтр-пресса, влажность твердой фракции, получаемой при свободном фильтровании на сетке, составляет
86 ... 90 % [117, 118]. Поэтому для того, чтобы твердая фракция отвечала агротехническим требованиям, т.е. влажность должна быть 70 ...
75 %, ее необходимо дополнительно обезвоживать устройствами, создающими давление. В конструкции ленточного фильтр-пресса в
качестве такого устройства использованы валики.
Для расчета конструктивных параметров отжимного устройства и согласования их вращения со скоростью движения сетки,
рассмотрим теорию процесса удаления влаги давлением, создаваемым валиками [111].
Под действием распорного усилия, которое создается в зазоре между валиками, слой твердой фракции уплотняется. При этом часть
жидкости отфильтровывается через сетку. Если допустить, что вся жидкость движется в направлении сетки, то задачу фильтрационного
уплотнения можно считать одномерной. Такая задача достаточно полно решена относительно грунтов [118, 119]. Если исходить из
основного закона уплотнения грунтов [112], то
m
0
= -dl/dP, (16)
где m
0
- коэффициент сжимаемости; Р - давление; l - коэффициент пористости.
Применительно к твердой фракции навоза коэффициентом пористости назовем отношение объема пор n в единице объема твердой
фракции к объему твердых частиц т, т.е.

Страницы