Процестері мен аппараттары

28 
Сүзу бөгеттері металды торлардан, мақталы матадан (белтинг, миткаль 
және т.б.) жүнді матадан, синтетикалық (капрон, нейлон, капрон-лавсан және 
т.б.) және керамикалық материалдардан, шынылы мақтадан және т.б. 
жасалынады. Сонымен бірге сүзгі бөгеті ретінде құм, түйіршік тас, тұңба және 
т.б. қабаттар қолданылады.
Сүзу бөгеттері структуралық құрылысына байланысты иілгіш және 
иілмейтін болып бөлінеді.
Сүзу жылдамдығы. Сүзу жылдамдығы уақыт бірлігінде сүзгі бетінен 
алынған сүзінді көлемін көрсетеді. Яғни дифференциал түрінде былай жазуға 
болады:
(42) 
мұнда, V
c
– сүзінді көлемі, м
3
; S – сүзгі беті, м
2
; τ – сүзу уақыты, с. 
Тұңба бөлшектерінің арасындағы кеуектілікпен сүзу бөгеттерінің 
кеуектіліктерінің өлшемдері кіші және ондағы сұйықтың жылдамдығы аз 
болғандықтан сүзу процесі лиминарлы тәртіпте өтеді. Сонымен қатар сүзу 
жылдамдығы қысымдар айырмасына (қозғаушы күшке) тура пропорционал, ал 
сұйықтың тұтқырлығына және тұңба қабаты мен сүзу бөгеттерінің жалпы 
гидравликалық кедергісіне кері пропорционал болады, яғни 
т
с б
(43) 
 
мұнда, ∆Р – қысымдар айырмасы, Па; µ - суспензияның сұйық фазасының 
тұтқырлығы, Па∙с; R
т
– тұңба қабатының кедергісі, м
-1
; R
с.б 
– сүзу бөгеттерінің кедергісі, м
-1
. 
(42) және (43) формулаларын теңестіріп, сүзу процесінің негізгі 
дифференциалды теңдеуін төмендегіше жазуға болады: 
т
с б
(44) 
Сүзу жылдамдығын анықтау үшін (44) теңдеуді интегралдап, тұңбаның 
гидравликалық кедергісімен алынатын сүзіндінің көлемі арасындағы 
байланысты табу керек. Бұл кезде сүзу бөгеттерінің кедергісі (R
с.б
) тұрақты деп 
алынады (яғни, бөгет кеуектері қатты бөлшектермен бітелмейді деп есептеледі). 
Тұңба кедергісінің (R
т
) мәні нөлден (сүзу процесінің алғашқы сәтінде) ең үлкен 
мәніне (сүзу процесінің соңында) дейін өзгереді. Сондықтан сүзу жылдамдығы 
R
т
мен V
c
байланысты болады.
Тұңба көлемінің (V
т
) сүзінді көлеміне (V
c
) қатынасын Х
т
-деп белгілейміз.
т
т
(45) 
 

29 
Тұңба көлемі (V
т
) оның биіктігі (h
т
) мен сүзу бетінің (S) көбейтіндісіне 
тең: 
V
т 
= h
т
S 
онда
Х
т
V
c
= h
т
S 
Бұдан тұңба қабатының биіктігі
т
т
т
(46) 
 
Тұңбаның кедергісін төмендегіше өрнектеуге болады: 
т
т
т
т
т
т
 (47) 
 
мұнда, r
т
– тұңба қабатының көлемдік меншіктік кедергісі, м
-2 
(қалыңдығы 1 м тұңба 
қабатының сүзіңді ағынына кедергісін сипаттайтын шама). 
(52) формуладағы R
т
мәнін (50) теңдеуіне қойсақ: 
т
т
т
с б
(48) 
 
(53) – сүзу процесінің негізгі теңдеуі деп аталады.
Егер де сүзу бөгетінің кедергісін есепке алмасақ (R
с.б
=0) және (56) 
формуласына Х
т
-ның (54) формуласындағы мәнін қойсақ, төмендегі өрнекті 
алуға болады: 
т
т
(49) 
Егер де µ = 1 Па∙с, h
т 
= 1 м және w
c
= 1 м/с болса, онда r = ∆Р болады. 
Демек, тұңбаның меншікті кедергісі, сан жағынан, тұтқырлығы 1 а∙с болған 
сүзіндінің қалыңдығы 1 м тұңба қабатынан 1 м/с жылдамдықта өтуі үшін 
қажет болған қысымдар айырмасына тең. 
Өте сығылғыш тұңбалар үшін r
т
мәні ~10
12
м
-2
және одан да үлкен 
болады.
Сүзу процесінің бастапқы кезінде, яғни тұңба әлі пайда болмаған кезде V
c
= 0 деп алсақ, онда (53) формуладан
т
т
т
с б
(50) 
Егер де µ = 1 Па∙с, w
c
= 1 м/с болса, онда R
с.б
= ∆Р болады. Яғни, сүзу 
бөгетінің кедергісі сан жағынан, тұтқырлығы 1 Па∙с болған сұйықтың 1 м/с 

30 
жылдамдықта осы бөгеттен өтуі үшін қажет болған қысымдар айырмасына тең. 
Көптеген сүзу бөгеттері үшін R
с.б
мәні 10
10
м
-1
шамасында болады. 

жүктеу/скачать 1.73 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: