Урганч давлат университети

- фильтр-тусик остида сийракланиш (вакуум) хосил килиш (Р=0.050.09 МПа);

- фильтрланувчи суюқликни марказдан кочма типдаги насослар ёрдамида қурилмага хайдаш (Р=0.5 МПа);
- фильтрланувчи суюқлик сатхига сикилган хаво бериш (Р=0.050.3 МПа).

Фильтрлаш жараёни уч хил режимда олиб борилади:

- доимий узгармас босимлар фарки билан (Р=соnst) фильтрлаш;

- доимий фильтрлаш тезлиги билан (dV/d=const) фильтрлаш;

- босимлар фарки ва фильтрлаш тезлиги бир вакнинг узида узгариб турган холатда фильтрлаш.
Фильтрлаш жараёни турли хил суюқликларни тозалаш ёки улар таркибидан тайёр махсулотни ажратиб олиш максадида амалга оширилади.
Фильтрловчи материалнинг бирлик юзасидан F вакт бирлиги d ичида утган суюқлик (фильтрат) хажми dV фильтрлаш тезлиги  (м³/м²с, м/с) дейилади.
. (3-135)
Фильтрловчи материал ва чукма говакларининг улчами ута кичиклиги хамда суюқликни говаклар оркали утиш тезлиги кичик булганлиги учун фильтрлаш жараёни асосан ламинар режимда амалга оширилади. Бу пайтда жараён тезлиги фильтр-тусикни хар иккала томонидаги босимлар фаркига Р тугри, суюқликни ковушкоклиги , чукма ва фильтрловчи материалнинг гидравлик каршиликларга ( R_ч , R_ф.м.) тескари мутаносибликда булади.
 = /[ (R_ч + R _ф.м.] (3-136)
(3-135) ва (3-136) тенгламаларни узаро тенглаштирсак фильтрлаш жараёнининг асосий дифференциал тенгламасига эга буламиз
dV/(Fd)= /[ (R_ч + R _ф.м.] (3-137)
Фильтратни материал говаклари буйлаб утишига тускинлик килувчи гидравлик каршилик  (Па) Гаген-Пуазейл тенгламаси буйича аникланади
 = 32L /d², (3-138)
бу ерда - босимлар фарки, Па; L- чукма ва фильтр-тусик каналларининг узунлиги,м; - фильтратни ковушкоклиги, Па с; - каналлардаги фильтрат тезлиги, м/с; d- каналлар диаметри, м.
Амалий жихатдан фильтрловчи тусикнинг гидравлик каршилиги деярли узгармайди R_ф.м.= const. Чукманинг гидравлик каршилиги жараён бошланишидан олдин нулга тенг булади ( = 0, R_ч= 0) ва жараён якунида максимал кийматга эга булади. Жараён юкори босимлар фарки остида кечиши сабабли, чукма хосил булишига огирлик кучи таъсирида чукиш таъсирини хисобга олинмайди. Шунинг учун чукма хажми V_ч фильтрат хажмига V_ф тугри мутаносибликда булади.
V_ч = х_оV_ф , (3-139)
бу ерда х_о- суспензия таркибидаги каттик фаза концентрацияси ва чукманинг структурасидан боглик булган мутаносиблик коэффициенти.
х_о киймати тажрибалар асосида аникланади ва 1м³ фильтрат йигиб олиш пайтида хосил булган чукма хажми деб талкин этилади.
Фильтр-тусик юзасида хосил булган h_ч баландликдаги чукма қатламининг хажмини қуйидагича ифодалаш мумкин
V_ч= h_ч F. (3-140)
У холда, (3-139) ва (3-140) тенгламаларни тенглаштириш асосида, чукма қатламининг баландлигини аниклаймиз.
h_ч = х_о V/F. (3-141)
Чукма қатламининг суюқлик окимига курсатадиган каршилиги қуйидагича ифодаланади
R_ч = r_о h_ч , (3-142)
бу ерда r_о- чукма қатламини хажм жихатидан олинган солиштирма каршилиги, м^-2.
(3-141) тенгламадаги h_ч ифодасини (3-142) тенгламага киритиб, чукма қатлами каршилигининг фильтрат хажмига богликлигини ифодаловчи тенгламага эга буламиз
R_ч = r_о х_оV/F . (3-143)
R_ч якуний ифодасини (3-143) хисобга олиб, жараённинг дифференциал тенгламасини (3- ) қуйидагича ёзиш мумкин
dV/(Fd) = P/[(r_о x_оV/F + R _ф.м.)] . (3-144)
Ушбу дифференциал тенгламани ечиш асосида жараённинг бир катор хусусий холатлари учун фильтрлаш тенгламаларини келтириб чикариш мумкин булади.
(3-144) ифода асосида узгармас босимлар фарки таъсирида чукма қатлами хосил килиш йули билан фильтрлаш жараёни учун қуйидаги ҳисоблаш тенламаси хосил килинади
V² + 2R_ф.м.FV/(r_о x_о) = 2P F² /( r_о x_о) . (3-145)
Ушбу тенгламадан куринадики, Р=const булганда фильтрат хажми ва жараён давомийлиги ортиб бориши билан фильтрлаш тезлиги камайиб боради. (14-11) тенгламанинг фильтрлаш даврига (вактига)  нисбатан ечими қуйидаги куринишда булади
(3-146)
ёки х_оV = h_ч F эканлигини хисобга олиб
. (3-147)
Шундай килиб, фильтрлаш давомийлиги олинган фильтрат хажмининг квадратига мутаносиб булади.
Филтрлаш тезлиги узгармас  =const булган холат учун dV/d = V/. Фильтрлашнинг ушбу режими учун жараённи дифференциал тенгламаси
(3-14 ) қуйидаги куринишда булади
. (3-148)
ёки
. (3-149)
Ушбу тенгламадан
(3-150)
Фильтрат тезлиги  = V/(F) эканлигини хисобга олган холда юкоридаги (3-150) тенгламани қуйидагича ёзамиз
. (3-151)
Ушбу тенгламадан куриниб турибдики,  = const булганда фильтрлаш давомийлигини ортиб бориши билан босимлар фарки Р хам купайиб боради
. (3-152)
Фильтрлаш тезлиги ва босимлар фарки узгармас булган холат фильтрларни тоза суюқлик билан ювиш жараёнларида кузатилади. Бу пайтда dV/d = V/ ва h_ч= х_оV/F = const. Жараённи асосий тенгламаси (3-14 ) мазкур холат учун қуйидаги шаклга эга булади
(3-153)
Ушбу тенгламадан фильтр ювиладиган суюқлик хажмини жараён давомийлиги богликлиги аникланади
. (3-154)
Юкорида келтирилган (3-14 ), (14-152) ва (3-154) тенгламалар буйича ҳисоблашларни бажариш учун r_о, Rф_.м. ва х_о катталикларнинг кийматларини тажрибалар асосида аниқлаш лозим. Ушбу катталиклар фильтрлаш жараёни доимийлари деб юритилади.
Фильтрлар доимийларини аниқлаш услубларидан бирини куриб чикамиз. Бунинг учун (3-1 ) тенгламани
V² + 2R_ф.м.FV/(r_о x_о) = 2PF²/( r_о x_о)
чап ва унг томонларини узаро алмаштирамиз
2PF²/( r_о x_о) = V² + 2R_ф.м.FV/(r_о x_о). (3-155)
Ушбу (3-155) тенглама таркибидаги барча хадларни 2PF²V/(r_оx_о)
ифодага булсак

(3-156)
(3-157)
Босимлар фарки ва фильтрланаётган суспензия харорати узгармас булган холларда M= const ва N = const. Шунинг учун (3-157) тенгламани
(3-158)
шаклида ёзишимиз мумкин. Ушбу тенглама /V–V уртасидаги тугри чизикли богланишни ифодалайди (3.7.3- расм). Тугри чизикни киялик бурчаги тангенси tg  = M, ордината укидан ажратиладиган кесма узунлиги эса N га тенг булади. Ушбу чизикни куриш учун абциссалар укига тажрибалар мобайнида улчанган фильтрат хажмлари V₁,V₂,…,V_n, ординаталар укига эса тегишли ₁/V₁, ₂/V₂,…, _n /V_n кийматлари белгиланади.
Шундан сунг, курилган график асосида N ва M доимийларининг кийматлари аникланади. N ва M кийматлари буйича, (3- ) ва (3- ) тенгламалар асосида, чукманинг солиштирма каршилиги r_о ва фильтрловчи материалнинг каршилиги R_ф.м аникланади. х_о киймати чукма ва фильтратнинг улчанган хажмлари нисбатидан топилади х_о = V_ч /V.
Марказдан кочма куч таъсирида фильтрлаш усули фильтрловчи центрифугаларда амалга оширилади. Центрифугалардаги кечаётган жараёнлар чукма хосил булиши, чукма қатламининг зичлашуви ва уни механик сикилиш даврларига ажратилади.
Ички радиуси R₂ ва баландлиги H булган барабандаги (3.7.4- расм) жараённи куриб чикамиз. Халкасимон суспензия қатламидан dr калинликдаги ихтиёрий элементар қатламни ажратиб оламиз. Барабан укидан ушбу қатламгача булган масофани r, суспензия қатламининг ички радиусини эса R₁ деб белгилаймиз.
Халкасимон қатламдаги суюқликни элементар массасига dm = 2rH_сп dr таъсир этувчи марказдан кочма куч киймати қуйидагича ифодаланади
dG_ц = dm (_r²/r) = dm (2 r n)²/n , (3-159)
бу ерда _r- r радиусдаги суспензияни айланиш тезлиги, м/сек; n- барабанни айла-нишлар частотаси,  =n/30; n=30/.
Суспензия массасининг ифодасини (3-1 ) тенглама таркибига киритилса
dG_ц = 2rH_сп dr (2rn)²/n = 8³H_сп n² r²dr. (3-160)
Марказдан кочма куч таъсирида юзага келувчи ва барабанни F=2rH юзасига таъсир этувчи босимлар фарки
P = dG_ц/F = 8³H_сп n² r²dr/2rH = 4²_сп n² rdr.(3-161)
Ушбу тенгламани суспензия қатламининг радиуслари R₁- R₂ буйича интег-раллаб, фильтрловчи материал юзасига таъсир этувчи босимлар фарки топилади
P = 4²_сп n² rdr = 4²_сп n² (R₂²-R₁²)/2 =2_сп n²(R₁²-R₂²).(3-162)
Марказдан кочма куч таъсирида фильтрлаш жарёни учун фильтрлаш тезлиги қуйидагича аникланади.
 = /(R_ф.м r_oх_o) = 0.5p_сп _б?(R₂?- R₁?)/(R_ф.м  r_o х_o). (3-163)
бу ерда _б= n_б/30 - барабанни бурчак тезлиги; R₁ ва R₂ - барабандаги халкасимон чукманинг ички (R₁) ва ташки (R₂) радиуслари.