Основное уравнение фильтрования:

где:

V - удельная производительность;

К - константа фильтрования, учитываются сопротивление осадка;

С - константа фильтрования, учитывающая сопротивление фильтрующей перегородки.

Решая квадратною уравнение получим:

а за 1 секунду Vуд составит:

Пересчитаем заданную производительность по суспензии на производительность по фильтрату.

При влажности осадка в 34% соотношение влажного и сухого осадка:

где:

Woc - влажность осадка в долях единицы.

Расход суспензии:

;

Определим массовую долю твердой фазы в суспензии:

Масса влажного осадка:

;

Масса фильтрата

При плотности фильтра ρ=1000 кг/м3

или

Необходимая поверхность в зоне фильтрования составит:

;

Так как в обычных вакуум-фильтрах поверхность зоны фильтрования составляет 30-35% от общей поверхности, то общая поверхность фильтра

будет равна:

По таблице принимаем фильтр диаметром D=1,6 м, длиной L=2м и площадью фильтрования F=10 м.

Уточнение выбранной схемы основного очистного оборудования с коротким описанием работы.

Данные расчетов показали, что для очистки пылегазовых выбросов от литейных цехов, удобнее взять пенный газопромыватель, у которого степень очистки выше чем у циклона. Для заданного объема газа 38000 м3/час достаточно взять один аппарат, т.к. и один аппарат может обеспечить очистку заданного количества газа. Нам также нужен насос для подачи и вентилятор для подачи загрязненного воздуха.

Описание уточненной схемы

Загрязненный аз подается в подрешеточное пространство вентилятором. Насосом вода из водопровода подается на решетку газопромывателя. Образующийся шлам попадает в бункер и через штуцера для отвода суспензии по трубопроводу подается на барабанный вакуум-фильтр. Осветленная вода возвращается в процесс газоочистки насосом, а шлам идет на утилизацию.

Утилизация и рекуперация отходов.

Утилизация формовочных песков.

В настоящее время применяют смеси, поэтому не существует универсального способа регенерации.

Регенерация смеси в отличии от регенерации песка представляет собой технологический процесс подготовки отработанной смеси в целях повторного ее использования.

Регенерация песка представляет собой технологический процесс извлечения зерновой основы песка из отработанной смеси.

Регенерация песка делится на несколько групп:

1. Механическая;

2. Термическая;

3. Гидравлическая;

4. Естественная;

5. Комбинированная;

Технологический цикл состоит из нескольких этапов:

1. Подготовка обработанной смеси.

2. Отделение пленки связывающего от поверхности зерен песка.

3. Сепарация – представляет собой удаление пылевидных фракций из зерновых основ песка.

Основной операцией при подготовке отработанной формовочной смеси является ее дробление и отделение металла.

Смесь начинает дробиться при выбивке отливок. Далее она помещается в дробильные установки, пройдя которые просеивается. Попутно с этим из смеси удаляется металл. В качестве оборудования применяются выбивные решетки, вальцовые дробилки и другие виды дробилок. Удаление металла осуществляется с помощью магнитных сепараторов.

Просеивание осуществляется на грохотах. При гидрорегенерации дробление осуществляется струей воды.

Второй этап является главным и определяет название метода регенерации. Механическая регенерация возможна в том случае, когда силы адгезии меньше чем пленка связывающего материала, при этом пленка связывающего должна быть достаточно хрупкой.

Силами адгезии определяется степень склеивания между предметами. В том случае, если пленка является эластичной. Отделение пленки связывающего может осуществляться несколькими способами:

1. Механическое перетирание;

2. Механический удар;

3. Пневмоудар.

Термическая регенерация. Ее сущность состоит в нагреве отработанной смеси до 650-1000 ºС, в выдержке при этой температуре в окислительной атмосфере и охлаждении песка.

Для термической регенерации используются печи различных конструкций:

1. Барабанные печи;

2. Шахтные печи;

3. печи кипящего слоя.

Гидрогенерация. При этом процессе отработанная смесь после предварительной подготовки поступает на отливку пленки связывающего. Отливку песчаной пульпы осуществляют различными способами:

1. В проточной воде;

2. В гидроциклонах;

3. В оттирочных машинах, в которых песчано-водная смесь интенсивно перемешивается.

После отливки осуществляется сепарация и высушивание. Перед высушиванием производится обезвоживание.

Естественная регенерация – выдерживание песка в естественных условиях. Отработанная смесь после извлечения из нее металла складывается на открытых площадках и выдерживается в атмосферных условиях несколько лет.

Продолжительность выдерживания зависит от вида используемого связующего. Регенерация осуществляется благодаря колебаниям температуры. Изменение tº приводит к отделению пленки связывающего вследствии разности коэффициентов термического расширения. Отдельная пленка вымывается складками. Многие органические связующие разлагаются биологически. полученный песок может использоваться в литейном производстве, в строительстве.

Материальный баланс сырья и материалов, используемых в литейном производстве.