食品工程原理第三章第1-3节

1、32,6()6VdSdad体积表面积比表面积 单位体积颗粒具有的表面积3/6peVd36peVd 2espdSpesSd 6peaad6eapdapsSSSSps颗粒的形状系数或球形度颗粒的表面积，m2与该颗粒体积相等的圆球的表面积，m21ssespsepepdadSdV/6/623iiaiiiiadxddxGGdd/111或3/,mkgsb(1)baa床层体积颗粒体积床层体积sbsbbda)1 (6266233uAFgdFgdFdbsg阻力浮力重力沉降颗粒的受力情况u重力重力 Fg阻力阻力 Fd浮力浮力 FbddududgdmaFFFssdbg32236)2(4)(604()3sgdu0Re

2、pdu2024Re()18psdgu00.44()1.74sdgu0.60.6018.5Re()0.27Repspdgu2222022032223324 (), Re34()Re3()4 Re3spspspdgd uudggKdK 又再令得01230Re4 ()Re3Repspopudgudu 51.6700.40.6576 35650350.154(5 10 )1010 10359.810.15410352.12 101.32 10/5 101.32 101035Re2.12 103.22 101()spdgum sdu 不正确2062376737()18(5 10 )(1

3、010 1035) 9.8118 2.12 101.61 10/5 101.61 101035Re2.12 103.93 101()stpdgum sdu 正确1321363231.351010 10359.815 10(2.12 10 )1.90 102.62,sgKd lHb净化气体净化气体qv含尘气体含尘气体uut演示演示0tHuul00tvvlHuuquHbqblu或0(1)vqnblu050min55min0530.3/101818 2.6 100.3()3000 9.816.91 10 m6.91 100.3 0.75Re2.6 100.5981vspqum sbludgdu220

4、0min40()()0.33569.1udud回收率26205330()(10 10 )3000 9.811818 2.6 106.29 10/31110 6.29 1046.69,47svdgum sqnblu 取层520.042147130.75/224420.0420.0822()2(20.042)0.0820.750.75Re17742.6 10veeHhmnqum sbHbhdmbhd u BBACDDDCAA000000 000vvh AVqtthu tqu A进料沉淀h000()11()vfucvfuvfcq euAeq eAe uuq eAuee011cGAucc011()fc

5、GAuXXX任一横截面上的固、液质量比，任一横截面上的固、液质量比，kg(固固)/ kg (液体液体) Xc沉渣中的固、液质量比，沉渣中的固、液质量比， kg(固固)/ kg (液体液体) ()(1)cSfSSfcGXGAhGhAX3181.33/1 511.51.5()/()11000/fcGkg skgkgXkg m 液固00111111 ,/ (),/XXccumss mXXuX4022111.33()2.34 10100031.231.2 1.443.74 43.77.46fcGAuXXmAmDm(1)1.33436002100 1.5(1)43.7210010000.861.751.

6、51.750.861.53ssfcGhAXmHhm222cFm rm rrKmgg mrR2323222TsTffrudrudrud离心力=6向心力=6阻力=42223322022024 ()()34()3()18frTTsfsfTrfsffsfTruuudddrrduurgduduur664rhr2r122222210222221022122222121()()181818,()0 ()18ln, ()()18lnsfsfTrrsfRsfvvsfvddruurdrdrudtdtdrtrrttrrrrrhVttdrqqhdrrqrr 令r4r3r2r1混合液进入混合液进入重液重液轻液轻液挡板挡

7、板22112244222222221222224222ccCprLLprprhhprFm rdFrh drrdFdprdrAdprdrrrdprdrrr 2222222124222422212241222hLLhhLhLrrrrrrrrrrr 123(5)碟片式离心机灰尘灰尘净化气体净化气体含尘气体含尘气体压缩空气压缩空气骨架骨架滤袋滤袋机壳机壳清灰装置清灰装置排灰阀排灰阀灰斗灰斗含尘气体含尘气体净化气体净化气体去旋风分离器去旋风分离器气体气体液体液体可调锥可调锥含尘气体从圆筒上部长方形切线进口进入。入含尘气体从圆筒上部长方形切线进口进入。入口气速约为口气速约为1520m/s。含尘气体沿圆筒内

8、壁作旋转流动。颗粒的离心含尘气体沿圆筒内壁作旋转流动。颗粒的离心力较大，被甩向外层，气流在内层。气固得以分力较大，被甩向外层，气流在内层。气固得以分离。离。在圆锥部分，旋转半径缩小而切向速度增大，在圆锥部分，旋转半径缩小而切向速度增大，气流与颗粒作下螺旋运动。气流与颗粒作下螺旋运动。在圆锥的底部附近，气流转为上升旋转运动，在圆锥的底部附近，气流转为上升旋转运动，最后由上部出口管排出；最后由上部出口管排出；固相沿内壁落入灰斗。固相沿内壁落入灰斗。外圆筒外圆筒内圆筒内圆筒锥形筒锥形筒切向入口切向入口关风器关风器(防止空气进入防止空气进入)外圆筒外圆筒内圆筒内圆筒锥形筒锥形筒切向入口切向入口关风器关

9、风器(防止空气进入防止空气进入)含尘气体含尘气体固相固相净化气体净化气体外螺旋外螺旋内螺旋内螺旋H1H2SBDD1A1122/2/4/222/8/4ADBDDDHDHDSDDDD22222022()1818182sfTrfsirfmfmrsimRiduurduurr BBtudur Ntu沉降时间停留时间218295fmmcsiifcisr Br NduuBdNuN22360.40.1448248 100013.9/0.4360099 0.036 100.15 13.9 23008 108vvvifcisDBmqqquDDA BDm sBdNumm 22iup 1201ccc121iipiic

10、cc滤浆滤浆滤饼滤饼介质介质滤液滤液过滤介质过滤介质，所处理的悬浮液称为，所处理的悬浮液称为滤浆滤浆，通过，通过多孔通道的液体称为多孔通道的液体称为滤液滤液，被截留的固体物，被截留的固体物质称为质称为滤饼或滤渣滤饼或滤渣。:11/2的滤饼考虑厚度为取面积为流道表面积流道容积则流道长度润湿周边长流道长度流道截面积m、mddeeade1uuLpdulpduce1212,32LpaKuc22311Lpauc22315K=5,于是3223225151ccpdVuAdtLaA pdVdtLa 过滤速率为21/1/,ccppdVAdtrLRrmRm RrL滤饼的比阻,滤饼阻力,mmcmmmemeepdVA

11、dtRppdVpAdtRRRRrLRdVppAdtrLrLr LL,eeLAvVvVLAvVLA则同 理221eessedVpVVAdtrvAdVApdtrv VVrrpdVApdtr v VV过滤基本方程式211sekr vdVkApdtVV21 seVV dVkApdt过滤时间 滤液体积 0te 0Vete t+ te Ve V+ Ve 210021()()eeeeeeVtseeeV VttseeeVtVV d VVkApd ttVVd VVkApd tt122222222seeeeeKk pVKA tVVVKA tVVKAtt上二式相加可得VVeV+VeV+VeVOOetett+tet+

12、tet2222222()0,0,eeeeeeeeeVKA tVVqqAAqKtqq qKtqqK ttqtqKt又令及2122121221sesesesdVVdttVkA ptVVVVVkA ptqq qkptVkA pt常数或如果介质阻力忽略不计则2121sesedVkApdtVVVVdVkApdtRVRt21222()()2()()RRVtseVtReRRVV dVkApdtVVV VVKA tt)(RVV ()RttKeqet2()()2()2222eeeeeqqK ttqq dqKdtdtqqdqKKtqqqKK或)2lg()lg()1 (lg21kpsKpkKs滤浆滤浆洗水洗水滤板滤

13、板滤框滤框洗板洗板滤布滤布板框过滤机板框过滤机七、过滤设备七、过滤设备1、板框过滤机、板框过滤机演示演示结构简单，价格低廉，占地面积小，过滤面积结构简单，价格低廉，占地面积小，过滤面积大。大。并可根据需要增减滤板的数量，调节过滤能力。并可根据需要增减滤板的数量，调节过滤能力。对物料的适应能力较强，由于操作压力较高，对物料的适应能力较强，由于操作压力较高，对颗粒细小而液体粘度较大的滤浆，也能适用。对颗粒细小而液体粘度较大的滤浆，也能适用。间歇操作，生产能力低，卸渣清洗和组装阶段间歇操作，生产能力低，卸渣清洗和组装阶段需用人力操作，劳动强度大，所以它只适用于小需用人力操作，劳动强度大，所以它只适用

14、于小规模生产。规模生产。近年出现了各种自动操作的板框压滤机，使劳近年出现了各种自动操作的板框压滤机，使劳动强度得到减轻。动强度得到减轻。板框压滤机的特点板框压滤机的特点2、转筒真空过滤机、转筒真空过滤机转筒真空过滤机是工业上应用较广的连续操作的过滤机。转筒真空过滤机是工业上应用较广的连续操作的过滤机。转筒真空过滤机结构示意图转筒真空过滤机结构示意图工作过程工作过程动盘动盘定盘定盘转筒转筒金属网金属网滤布滤布滤饼滤饼搅拌器搅拌器洗涤喷头洗涤喷头料浆槽料浆槽刮刀刮刀110987654321817161514131112动盘动盘转筒及分配头的结构转筒及分配头的结构转筒真空过滤机转筒真空过滤机工作过程

15、工作过程定盘定盘18格分成格分成6个工作区个工作区1区区(17格格)：过滤区；：过滤区；2区区(810格格)：滤液吸干区；：滤液吸干区；3区区(1213格格)：洗涤区；：洗涤区；4区区(14格格)：洗后吸干区；：洗后吸干区；5区区(16格格)：吹松卸渣区；：吹松卸渣区；6区区(17格格)：滤布再生区。：滤布再生区。l过滤区过滤区(12区区)，f 槽槽; l洗涤区洗涤区(34区区)，g槽槽 ;l干燥卸渣区干燥卸渣区(56区区)，h 槽槽;f 槽槽h 槽槽g 槽槽自动连续操作；自动连续操作；适用于处理量大，固体颗粒含量较多的滤浆；适用于处理量大，固体颗粒含量较多的滤浆；真空下操作，其过滤推动力较低

16、真空下操作，其过滤推动力较低(最高只有最高只有1atm)，对于对于滤饼阻力较大的物料适应能力较差。滤饼阻力较大的物料适应能力较差。 转筒旋转时，藉分配头的作用，能使转筒旋转一周转筒旋转时，藉分配头的作用，能使转筒旋转一周的过程中，每个小过滤室可依次进行过滤、洗涤、吸干、的过程中，每个小过滤室可依次进行过滤、洗涤、吸干、吹松卸渣等项操作。吹松卸渣等项操作。 整个转筒圆周在任何瞬间都划分为整个转筒圆周在任何瞬间都划分为: :过滤区过滤区;洗涤区洗涤区;干燥卸渣区干燥卸渣区。特点特点： 工作过程工作过程：()WdVdt1()WWWseVtdVdtdVA pdtr LL22WEedVdVKAdtdtV

17、VEeWeLLLL)()(2()2()12148e WeEWWEeLLLLAAdVdVKAdtdtVVWWWWpttpWDTttt 36003600vWDVVqTttt222333333(0.635)22621(0.635)0.025260.262119301,5182930100011930518141211000251412578902515789019305596055.96Ammmxkgxxxkgmkgmkgmkgm过滤面积滤框总容积设滤饼中含水滤饼中固相质量生成滤饼所需的滤浆质量为滤饼对应滤液332242455.96 0.26214.6614.660.6981/21(0.0217)1

18、.678 10 (2.81)(0.6981 0.0217)1.678 10 (2.81)30851()4WWVmVqmmAqtttsVtdVdt4333332,21.678102122(0.69810.0217)2.44810/0.080.0814.661.1731.173191712.44810436003600360014.66308519179008.942/eeEeWWvWDdqKqqdqKdtdtqqdVKAdtqqmsVVmtsVVqTtttmh3606060TntTn浸没角度22eeVVKAtt2260eeeeVKAttVKAtVn22606060veeqnVKAnt nV n0,0eetV26060465vqn KAA KnnsmK/1030. 826236343:(1)3.14 1.0 0.82.511300.363600.183 10/602.518.30 100.36 3 102.38 10/vADLmnr sqA Knms 解生产能力转筒过滤面积浸没率转速3433(2)11:3333 10:2.38 103330.079:0.40.4 0.0790.0320.0320.01272.51vccLsnqVmnVVmVLmA滤饼厚度转筒每转一周所需时间为一周内获得的滤液量为获得的滤饼体积为故