恒壓過(guò)濾常數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置使用說(shuō)明書(shū)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?
1.掌握恒壓過(guò)濾常數(shù)、、的測(cè)定方法，加深對(duì)、、概念和影響因素的理解。
2.學(xué)習(xí)濾餅的壓縮性指數(shù)s和物料常數(shù)的測(cè)定方法。
3.學(xué)習(xí)一類(lèi)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)確定方法。
4.學(xué)習(xí)用正交試驗(yàn)法來(lái)安排實(shí)驗(yàn)，達(dá)到最大限度地減小實(shí)驗(yàn)工作量的目的。
5.學(xué)習(xí)對(duì)正交試驗(yàn)法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析，分析出每個(gè)因素重要性的大小，指出試驗(yàn)指標(biāo)隨各因素變化的趨勢(shì)，了解適宜操作條件的確定方法。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1.測(cè)定不同壓力實(shí)驗(yàn)條件下的過(guò)濾常數(shù)、、。
2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算濾餅的壓縮性指數(shù)s和物料特性常數(shù)k。
三、實(shí)驗(yàn)原理：
過(guò)濾是利用過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行液—固系統(tǒng)的分離過(guò)程，過(guò)濾介質(zhì)通常采用帶有許多毛細(xì)孔的物質(zhì)如帆布、毛毯、多孔陶瓷等。含有固體顆粒的懸浮液在一定壓力作用下，液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，固體顆粒被截留，從而使液固兩相分離。
在過(guò)濾過(guò)程中，由于固體顆粒不斷地被截留在介質(zhì)表面上，濾餅厚度逐漸增加，使得液體流過(guò)固體顆粒之間的孔道加長(zhǎng)，增加了流體流動(dòng)阻力。故恒壓過(guò)濾時(shí)，過(guò)濾速率是逐漸下降的。隨著過(guò)濾的進(jìn)行，若想得到相同的濾液量，則過(guò)濾時(shí)間要增加。
恒壓過(guò)濾方程
                                           （1）                            
式中：—單位過(guò)濾面積獲得的濾液體積，m³ / m²；
      —單位過(guò)濾面積上的虛擬濾液體積，m³ / m²；
      —實(shí)際過(guò)濾時(shí)間，s；
      —虛擬過(guò)濾時(shí)間，s；
      —過(guò)濾常數(shù)，m²/s。
將式（1）進(jìn)行微分可得：                            （2）
這是一個(gè)直線(xiàn)方程式，于普通坐標(biāo)上標(biāo)繪的關(guān)系，可得直線(xiàn)。其斜率為，截距為，從而求出、。至于可由下式求出：        （3）
注：當(dāng)各數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間間隔不大時(shí)，可用增量之比來(lái)代替。
過(guò)濾常數(shù)的定義式：                                    （4）                                      
兩邊取對(duì)數(shù)                              （5）            
因，故與的關(guān)系在對(duì)數(shù)坐標(biāo)上標(biāo)繪時(shí)應(yīng)是一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率為，由此可得濾餅的壓縮性指數(shù)，然后代入式（4）求物料特性常數(shù)。
四、主要儀器儀表及技術(shù)數(shù)據(jù)
旋渦泵：型號(hào)WB70/075
攪拌器：功率60w；  轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分
過(guò)濾板：規(guī)格φ100×10（mm）。
計(jì)量桶：長(zhǎng)280mm，寬320mm。

圖1  恒壓過(guò)濾實(shí)驗(yàn)流程示意圖
1-調(diào)速器；2-電動(dòng)攪拌器；3、4、6、11、14-閥門(mén)；5、7─壓力表8-板框過(guò)濾機(jī)；9-壓緊裝置；10-濾漿槽；12-旋渦泵；13-計(jì)量桶
五、實(shí)驗(yàn)裝置流程
如圖1所示，濾漿槽內(nèi)配有一定濃度的輕質(zhì)碳酸鈣懸浮液（濃度在2-4%之間），用電動(dòng)攪拌器進(jìn)行均勻攪拌(漿液不出現(xiàn)旋渦為好)。啟動(dòng)旋渦泵，調(diào)節(jié)閥門(mén)3使壓力表5指示在規(guī)定值。濾液在計(jì)量桶內(nèi)計(jì)量。
六、實(shí)驗(yàn)方法及操作步驟
⒈ 系統(tǒng)接上電源，打開(kāi)攪拌器電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)電動(dòng)攪拌器2。將濾液槽10內(nèi)漿液攪拌均勻。
⒉ 板框過(guò)濾機(jī)板、框排列順序?yàn)椋汗潭^-非洗滌板-框-洗滌板-框-非洗滌板-可動(dòng)頭。用壓緊裝置壓緊后待用。
⒊ 使閥門(mén)3處于全開(kāi)、閥4、6、11處于全關(guān)狀態(tài)。啟動(dòng)旋渦泵12，調(diào)節(jié)閥門(mén)3使壓力表5達(dá)到規(guī)定值。
⒋ 待壓力表5穩(wěn)定后，打開(kāi)過(guò)濾入口閥6過(guò)濾開(kāi)始。當(dāng)計(jì)量桶13內(nèi)見(jiàn)到第一滴液體時(shí)按表計(jì)時(shí)。記錄濾液每增加高度10mm時(shí)所用的時(shí)間。當(dāng)濾液迅速減小濾液量接近0時(shí)停止計(jì)時(shí)，并立即關(guān)閉入口閥6。
⒌ 打開(kāi)閥門(mén)3使壓力表5指示值下降。開(kāi)啟壓緊裝置卸下過(guò)濾框內(nèi)的濾餅并放回濾漿槽內(nèi)，將濾布清洗干凈。放出計(jì)量桶內(nèi)的濾液并倒回槽內(nèi)，以保證濾漿濃度恒定。
⒍ 改變壓力，從步驟2開(kāi)始重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。
⒎ 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)閥門(mén)11接上自來(lái)水、閥門(mén)4接通下水，關(guān)閉閥門(mén)3，對(duì)泵及濾漿進(jìn)出口管進(jìn)行沖洗。
七、操作時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) 
⒈ 過(guò)濾板與框之間的密封墊應(yīng)注意放正，過(guò)濾板與框的濾液進(jìn)出口對(duì)齊。用搖柄把過(guò)濾設(shè)備壓緊，以免漏液。
⒉ 計(jì)量桶的流液管口應(yīng)貼桶壁，否則液面波動(dòng)影響讀數(shù)。
⒊ 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)關(guān)閉閥門(mén)3。用閥門(mén)11、4接通自來(lái)水對(duì)泵及濾漿進(jìn)出口管進(jìn)行沖洗。切忌將自來(lái)水灌入儲(chǔ)料槽中。
⒋ 電動(dòng)攪拌器為無(wú)級(jí)調(diào)速。使用時(shí)首先接上系統(tǒng)電源，打開(kāi)調(diào)速器開(kāi)關(guān)，調(diào)速鈕一定由小到大緩慢調(diào)節(jié)，切勿反方向調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)過(guò)快損壞電機(jī)。使用后，將無(wú)級(jí)調(diào)速器轉(zhuǎn)速調(diào)至0。
⒌ 啟動(dòng)攪拌前，用手旋轉(zhuǎn)一下攪拌軸以保證順利啟動(dòng)攪拌器。
八、附錄
1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算方法
根據(jù)恒壓過(guò)濾方程：      (1)
式中
九、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與處理：
a)    記錄實(shí)驗(yàn)操作條件：濾漿種類(lèi)和濃度、過(guò)濾面積、操作壓強(qiáng)等。
b)    畫(huà)出實(shí)驗(yàn)記錄表和數(shù)據(jù)整理表。

時(shí)間(min)	濾液量	q(m3/s)	(m3/s)
2
4
6
8
10

采用最小二乘法或作圖求K、、