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滤料大都是由许多大小不一的颗粒组成的,滤料的粒度(又称滤料的级配)和滤层厚度对过滤性能起决定作用。粒度包括滤料的粗细和滤料大小的分散程度两个方面,用一系列孔径大小不同的筛子来测定滤料在各种颗粒大小不同区域内的分布情况,称为筛分分析。分析结果曲线称为筛分曲线(或称级配曲线),见下图。
试验方法是:取滤料约300g,置于105℃的恒温箱中烘干,从中称取100-200g,放于筛孔大小不同的一系列筛子过筛,测得其通过各种筛孔的滤料量,并将这些量对相应筛孔孔径画成曲线,就是该滤料的筛分曲线。图4-1中纵坐标表示小于某一粒径的滤料所占的质量百分率,横坐标表示筛孔孔径即滤料滤径。显然,筛分曲线沿横轴延伸越长,说明滤料颗粒的大小差别越大,曲线整体在横轴上的位置表示了滤料的整体粗细。
在实际应用中,更常用的表示方法是从筛分曲线上选取几个约定的代表点来描述滤料概貌,这些代表点是:有效粒径、平均粒径、最大粒径和最小粒径等。
· 表示滤料粗细的指标--粒径
(1)有效粒径d10:表示10%质量的滤料能通过的筛孔孔径。
(2)平均粒径d50:表示50%质量的滤料能通过的筛孔孔径。
(3)最大粒径d马戏和最小粒径dmin:dmax和dmin共同给出了滤料大小的界限,表示所有滤料粒径均处在这一范围内。
(4)当量粒径(又称等效粒径)de:滤料的过滤性能主要决定于滤料颗粒的表面积,在表面积相等时。可将形状不规则、大小参差不齐的实际滤料颗粒群设想成等径球形滤料群(等效滤料),如下图所示。
此等效球形滤料颗粒的直径称等效粒径,也称当量粒径,当量粒径的计算公式:de=1/a∑pi/dpi
式中:a为形状系数,实际滤料表面积与等体积球形滤料表面积之比值,a>1;Pi为粒径位于(di,di+1)范围内滤料的质量百分率;dpi为粒径位于(di,di+1)范围内的滤料的平均粒径。
由下式给出:dpi=di+di+1/2
不同滤料和不同的过滤工况,对滤料粒径有不同的要求,使用时应根据具体情况选取。
· 表示滤料大小分散程度的指标--不均匀系数
不均匀系数k80表示80%质量的滤料能通过的筛孔孔径(d80)与有效粒径(d10)的比值,即:K80=d80/d10
不均匀系数K80表示60%质量的滤料能通过的筛孔孔径(d60)与有效粒径(d10)的比值,即:
K60=d60/d10
显然,k80或k60越大,滤料大小差别就越大。
对于普通快滤池,当用石英砂或大理石作滤料时,有效粒径可采用0.35mm,不均匀系数k80应不大于2;用无烟煤滤料时,有效粒径可采用0.6mm,不均匀系数k80应不大于3。
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