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180000吨/天D型滤池设计计算一、已知条件设计水量：Q=180000m3/d滤池规格：共有14格，每格28㎡，分2组，每组7格。
反冲洗流程：第一阶段：单独气冲，冲洗历时3～5 min，气洗强度23L/（m2·s）；第二阶段：气水同时反冲洗，历时8～10 min，气洗强度23L/（m2·s），水冲洗强度6L/（m2·s）；第三阶段：清水漂洗，冲洗历时3～5 min，冲洗强度6（L/m2·s）；反冲洗全过程中伴有表面扫洗，表面扫洗强度2.8 L/m2·s；冲洗时间共计t=15～20min，冲洗周期T=24h。
（取20min=1/3h）二、设计计算1、池体设计（1）、滤速：v=Q/（F×24）F——滤池总面积，14×28=392㎡v=180000/（392×24）=19.1m/h（2）、校核强制滤速v’v’=Nv/(N－1)=7×19.1/(7－1)=22.3m/h＜23m/h（3）、滤池高度的确定滤板下布水区高度H1=0.9m滤板高度H2=0.03 m滤网板（承托层）高度H3=0.07 m滤网板与注塑盖板之间高度H4=1.9 mV型槽与注塑盖板之间距离为H5=0.1 mV型槽高度为H6=0.635 mV型槽顶至滤池顶高度为H7=0.965 m则滤池总高H= H1 +H2+ H3+H4 +H5+ H6+ H7=0.9+0.03+0.07+1.9+0.1+0.635+0.965=4.6 m（4）、水封池的设计按照试验数据，DA863彗星式纤维滤料清洁滤层的水头损失取ΔH=0.4 m清正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失ΔH≤0.22 m，取0.2 m。
忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤的水头损失为：=0.4+0.2=0.6mΔH开始为保证滤池正常时滤池内的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与滤料层相同。
堰底板与滤池底版标高相同，水封井出水堰总高= H1 +H2+ H3=0.9+0.1+0.8=1.8 m。
板框过滤实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验五 过滤实验1 实验目的1.1 了解板框过滤机的构造、流程和操作方法。
1.2 测定某一压力下过滤分内工程中的过滤常熟K 、q e 、τe 值，增进对过滤理论的理解。
1.3 测定洗涤速率与最终过滤速率间的关系。
2 实验原理2.1 过滤是以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的连续相液体通过介质的孔道，分散相固体颗粒被截留在介质上，从而实现固/液分离的操作。
液体通过过滤介质和滤饼空隙的流动是流体经过固定床流动的一种具体情况，但过滤操作中的床层厚度不断增加，在一定压差下，滤液通过床层的速率随过滤时间的延长而减小，即过滤操作不属于定态过程。
在恒压过滤时，由于滤饼的增厚，过滤速率将随过滤时间的增加而降低。
对滤饼的洗涤过程，由于滤饼厚度不再增加，压差与速率的关系与固定床相同。
恒压过滤方程：()()sV ssm K m A m V m V KA V V e e e e e 的过滤时间，相当于得到滤液：过滤时间，：过滤常数，：过滤面积，即虚拟滤液体积，滤渣时得到的滤液量，：形成滤布阻力的一层时间内获得的滤液量，：在:/223322τττττ+=+上式两边除以A 2得()()23232//,m m AVq m m A V q K q q e e e e 量滤液量，，单位过滤面积上的当，单位过滤面积的滤液量==+=+ττ2.2 测定K 、q e 、τe ：测与一系列的△τ、△q 值，然后以△τ/△q 为纵坐标，以q 为横坐标作图，即可以得到一条斜率为K 2，截距为q K2的直线，则可以算出K 、q e 的值；再以q=0,τ=0代入式子()()e e K q q ττ+=+2，便可以求出τe。
2.3 测定洗涤速率与最终过滤速率 洗涤速率：sm V V d dV w w ww w 洗涤时间，洗液量，::3τττ=⎪⎭⎫⎝⎛最终过滤速率：()()2332/:22m m q m V q q K V V KA d dV e e E 总量，位过滤面积所得的滤液整个过滤时间内通过单的滤液总量，：整个过滤时间内所得+=+=⎪⎭⎫⎝⎛τ3 实验流程图1 实验装置流程图1－空气压缩机；2－配浆槽；3－压力表；4－贮浆罐；5－洗水罐；6－板框压滤机；7－计量桶；8－压缩空气进气阀；9－空气过滤减压阀；10－进浆阀；11、12－压缩空气进口阀；13－进水阀；14－安全阀；15－洗水进口阀；16－滤浆进口阀；17－滤液出口阀；18－滤浆出口阀8 3 9 4 14 × ×× 6 13 17× ×4 实验步骤4.1 将碳酸镁在储浆槽中加水配制成5.3％的悬浮液作滤浆，并在启动空压机前不停地搅拌，防止固体沉淀；4.2 按板、框的钮数为1－2－3－2－1－2－3－2－1的顺序排列号板框过滤机。
实验五 过滤实验1 实验目的了解板框过滤机的构造、流程和操作方法。
测定某一压力下过滤分内工程中的过滤常熟K 、q e 、τe 值，增进对过滤理论的理解。
测定洗涤速率与最终过滤速率间的关系。
2 实验原理过滤是以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的连续相液体通过介质的孔道，分散相固体颗粒被截留在介质上，从而实现固/液分离的操作。
液体通过过滤介质和滤饼空隙的流动是流体经过固定床流动的一种具体情况，但过滤操作中的床层厚度不断增加，在一定压差下，滤液通过床层的速率随过滤时间的延长而减小，即过滤操作不属于定态过程。
在恒压过滤时，由于滤饼的增厚，过滤速率将随过滤时间的增加而降低。
对滤饼的洗涤过程，由于滤饼厚度不再增加，压差与速率的关系与固定床相同。
恒压过滤方程： 上式两边除以A 2得 测定K 、q e 、τe ：测与一系列的△τ、△q 值，然后以△τ/△q 为纵坐标，以q 为横坐标作图，即可以得到一条斜率为K 2，截距为q K2的直线，则可以算出K 、q e 的值；再以q=0,τ=0代入式子()()e e K q q ττ+=+2，便可以求出τe。
测定洗涤速率与最终过滤速率 洗涤速率： 最终过滤速率：3 实验流程4 实验步骤将碳酸镁在储浆槽中加水配制成％的悬浮液作滤浆，并在启动空压机前不停地搅拌，防止固体沉淀；按板、框的钮数为1－2－3－2－1－2－3－2－1的顺序排列号板框过滤机。
将滤布复在2号板框两侧，使其表面平整，然后用压紧螺杆压紧板和框；启动空气压缩机，第一次控制压力在;将计量筒放置在滤液出口出，记录液面的初始读数，准备好秒表；关闭洗水阀，打开滤液出口阀，开启滤浆进口旋塞，当有滤液连续流出时开始记录时间，计量筒中液面每上升3cm记录一次时间。
记录时两人用秒表同时间隔记录；当流出的滤液呈细线状流出时，则过滤已完毕，停止计时，关闭进口旋塞；关闭进水阀，滤液出口阀，开洗水进口阀进行洗涤。
洗水从滤液出口处流出时开始计时，每上升3cm记录一次时间，记录两组数据即可。
沉降与过滤一章习题及答案一、选择题1、一密度为7800 kg/m 3的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为（设沉降区为层流20℃水密度998.2 kg/m 3粘度为100.5×10-5Pa ·s ）。
A⋅A 4000mPa ·s ；⋅B 40mPa ·s ；⋅C 33.82Pa ·s ；⋅D 3382mPa ·s2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。
理论上能完全除去30μm 的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为。
DA ．m μ302⨯；B 。
m μ32/1⨯；C 。
m μ30；D 。
m μ302⨯ 3、降尘室的生产能力取决于。
BA ．沉降面积和降尘室高度；B ．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；C ．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D ．降尘室的宽度和高度。
45A C 6A 7A.粒子分离效率之和8A C 910A.1112A ．面积大，处理量大；B ．面积小，处理量大；C ．压差小，处理量小；D ．压差大，面积小 13、以下说法是正确的。
BA.过滤速率与A(过滤面积)成正比;B.过滤速率与A 2成正比;C.过滤速率与滤液体积成正比;D.过滤速率与滤布阻力成反比14、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量。
CA. 增大至原来的2倍;B.增大至原来的4倍;C.增大至原来的倍;D.增大至原来的1.5倍 15、过滤推动力一般是指。
BA ．过滤介质两边的压差；B.过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差;C.滤饼两面的压差;D.液体进出过滤机的压差16、恒压板框过滤机，当操作压差增大1倍时，则在同样的时间里所得滤液量将（忽略介质阻力）。
A A ．增大至原来的2倍；B ．增大至原来的2倍；Ｃ．增大至原来的4倍；D ．不变17、若沉降室高度降低，则沉降时间；生产能力。
F - j =£d 3（：'s6由牛顿第二定律，有n -?）gdu F-F b-F D 6d3（；'S-'）g _3「」duEs?s-Jg 18l ud 2's积分空廿u l18»」d 2（Ps-p ）g 」d 2‘s 18」n （f所以 式中等速阶m/s。
第二部分计算题示例与分析2-93试推导球形颗粒从静止开始沉降至恰作等速沉降这一阶段的沉降速度随时间变化的 关系式。
设固体小球的直径为 d ，密度为［，静止流体的密度为?，粘度为J，沉降区满足斯托克斯定律。
分析：首先对自由沉降过程作受力分析，然后根据牛顿第二定律列出此变速运动阶段加速 度的表达式，即有关速度和时间的微分关系式，最后积分即可求出。
2 2解: 阻力FD =严：噫护：皿 净重力为重力减浮力du（y ）g~~18— u?sd2「sd%s 卄 °sd%s -18」（；i - :JgPsu = u t （1 _ e d s ）u ――变速阶段的沉降速度， m/s ；2-94现有一颗粒密度为 2650kg /m 3,直径为45」m 的球形石英粒子在 20 C 的空气中作 自由沉降，试计算：（1） 粒子由静止状态至达到其加速段终端速度（即沉降速度）的 9900所需的时间？（2）在该段下降的距离为多少？解：（1）先判断沉降区是否层流 设作滞流沉降的最大粒径为 d c则 U t= •代入斯托克斯定律，得 —dcPd c P18」查得20 C 空气代入求出 本题 由题d c =1.224 3?= 1.205kg/m 3 J=1.81 10乃 Pa s 6=2650g/m 3d c =57.3」md =45」m ：：： d 「故沉降区属滞流2-53 知u =u t-J 8P0 1 1 - e d 化d 2(d18 J :单] u = u t 1 —e匕U t 由题意 u =0.99u t ，代入上式，得—畧二 ln 0.01 —4.61U tg-：1-0.01U td 2(—(45 10冷2 2650汕‘北伽怡18」 18 1.81 10*v - 4.61u t /g = 4.610.1616/9.81 =0.076s- 迤 F 1-严（2）设h 为沉降距离，则Udh di积分上式可得颗粒在时间内下降的距离(e18心S"I)]18 1.81 10色0.07645210 少 2650_1)]h 二U t [- 0v - 0.076s 、u t =0.1616m/s 代入 (45汉10 )2 汇 2650“ h=0.1616[0.0765 (e18勺.8仆10 =0.1616[0.076 0.0165(e 4.6-1)9.64mm2 — 95有一降尘室，长 6m ，宽3m ，共20层，每层100mm ,用以除去炉气中的矿尘，矿 尘密度 匚=3000kg/m 3，炉气密度0.5kg/m 3，粘度0.035m Pa s ，现要除去炉气中10 "m 以上的颗粒，试求：（1 ）为完成上述任务，可允许的最大气流速度为多少？ （2 ）每小时最多可送入炉气若干？（3）若取消隔板，为完成任务该降尘室的最大处理量为多少？解：（1）设沉降区为滞流，则 u td 2（6」）g18」因为 ut「P s 》P 贝U_ （10 10 上）2 3000 9.81= 4.67mm/s18 0.035 10-3du”10 10»4.67 10’ 0.5 .. 4 ,如沁十仏= ----- 3= 6.67 乂 10 --------- < 1 假设正确 卩 0.035x10^由降尘室的分离条件，有L 4.6汉10彳><6 ccc ,u = U t 0.28m/ sH（2） V =20Au tRe t0.1=20 6 3 4.67 10" 3600=6052.3 m 3 / hU t d 2（「-，）gU t已知所以maxI 18u t u丫（PsBg；篇常。
恒压过滤常数测定计算示例
数据处理
1．数据记录 过滤面积A ＝0.025m 2
表1 过滤压力△p ＝0.2 MPa 时
注：初始滤液体积可以500ml 来计时、随后滤液体积可以250ml 来计时；
过滤压力△p ＝0.2 Mpa ；每组共测量5~6组数据；
2．数据处理
△q n =△V n /A 、q 0=0 m 3/m 2 、q 1= q 0+△q 1 、q 2= q 1+△q 2
q n = q n-1+△q n 、、q n =1/2×(q n-1+q n )； 根据以上公式计算得：
表2 过滤压力△p ＝0.1015 MPa 时（电脑计算）
在直角坐标系中绘制△τ/△q ～q
的关系曲线，如下
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过滤常数S 以曲线斜率，以图中取点来算：
由 斜率：2S K =；截距： 2
e I q K
=；
则： 22,K m s S =、3
,2e KI I q m S
==、222,e e q I s K KS τ==；
表7（电脑计算） △p(Mp)
斜率S
截距I K
q e τe
lgK lg △p 0.1015
10653 858.93
0.000188 0.08063 34.627
-3.726 -0.9935
3.结果分析
过滤系数K 与过滤压力△p 成正比。
△p 变大时，K 也随着变大；△p 变小时，K 也随着变小
4.思考题1、2、3
三、实验装置与流程
本实验装置由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成，其流程示意如图1。
图1 板框压滤机过滤流程。
空气过滤器的计算方法
空气过滤器的计算方法主要包括以下步骤：
1.确定过滤器的过滤面积，根据实际需求和过滤器型号选
择合适的面积。
2.计算过滤器的过滤速度，即空气通过过滤器的速度，根
据实际需求和过滤器型号确定合适的速度。
3.根据过滤面积和过滤速度，计算过滤器的风量，即单位
时间内通过过滤器的空气体积。
4.根据实际需求，选择合适的过滤材料和过滤等级，以满
足空气净化的要求。
5.根据过滤器的使用环境和条件，选择合适的安装方式和
维护方法，以保证过滤器的正常运行和使用寿命。
通过以上步骤，可以合理地计算并选择适合的空气过滤器，实现对空气的有效净化，提高室内空气质量。
