㈠ 如何判断中、低、高压缩性土
压缩系数 a 值与土所受的荷载大小有关。工程中一般采用 100 ~ 200 kPa 压力区间内对应的压缩系数 a 1-2 来评价土的压缩性。即:
a 1-2 <0.1/ MPa 属低压缩性土;
0.1 /MPa ≤ a 1-2 <0.5/ MPa 属中压缩性土;
a 1-2 ≥ 0.5/ MPa 属高压缩性土。
压缩模量是另一种表示土的压缩模量的指标,Es越小,土的压缩性越高。
Es<4MPa 高压缩性土。
(1)滤渣压缩性系数s可以大于一吗扩展阅读
一、土的压缩性特点:
(1) 土的压缩性主要是由于孔隙体积减少而引起的;
(2) 由于孔隙水的排出而引起的压缩对于饱和粘土来说需要时间,将土的压缩随时间增长的过程称为土的固结。
二、地基承载力特征值
指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。
也可以这么说:建筑地基所允许的基础最大压力,基础给地基施加的压力如果大于该值,可能会发生过大变形。
㈡ 滤芯过滤器的工作原理及技术参数
1、微孔(滤芯)过滤器主要数据 (1)流量:0.2~50t/h(系列规格)。 (2)滤芯长度: 10″、20″、30″、40″。 (3)过滤精度:0.1μm、0.22μm、0.45μm、1.0μm、3.0μm~60μm。 (4)工作温度: 5~85℃。 (5)滤器工作压力: <0.5MPa。 (6)滤器外表面处理:镜面抛光、亚光、喷砂。 (7)滤芯插口形式:单芯滤器的滤芯插口为卡入式;多芯滤器的滤芯插口为插入式、平压式两种。 (8)滤器进出接口: 快装卡盘、SMS圆螺纹、法兰、英制管螺纹等多种接口形式。 (9)滤芯材质:聚丙烯膜(PP)滤芯,聚四氟乙烯膜(PTFE)滤芯,醋酸纤维膜(CN-CA)滤芯;分疏水性(适用于气体)和亲水性(适用于液体)滤芯,可根据需要选用。(滤芯选用参照我公司滤芯技术性能参数表) 。
2、不锈钢微孔过滤器结构功能 本系列不锈钢微孔过滤器,由折叠式微孔膜滤芯和不锈钢外筒组成,内装配单芯或多芯滤芯,滤器筒体采用快装卡箍或快开环首螺栓连接,装卸滤芯、清洗滤器十分方便。滤器内表面均做镜面抛光处理(粗糙度Ra≤0.28μm),无卫生死角,符合“FDA”“GMP”规范要求
3、不锈钢微孔过滤器使用方法 (1)彻底清洗过滤器和过滤器连接部件,正确安装滤芯和外壳。 (2)开机前首先要检查加压泵是否顺转,检查是否连接紧密,各阀门是否关闭。 (3)开机前首先慢慢打开进液阀门,通过排气,随后打开出液阀进行正常过滤。 (4)如发现过滤压力差大于 0.1Mpa 或流量明显下降,表明滤芯大部分孔径已堵塞,建议客户对滤芯进行清洗或更换。
上海上三过滤设备有限公司
㈢ 土的压缩性系数是否为定值为什么
不是。
它的大小及变化与所取的P1、P2的大小有关。同一种土的压缩系数随着不用的荷载等级变化的,与所取的1、P2的大小有关?均以压力由原来的自重应力P1增加到外荷载作用下的土中应力P2时土体显示的压缩性为代表。
简介
主要与土的成分、结构以及应力的大小、特征有关。土体的压缩可在有侧向限制和无侧向限制的两种条件下进行。前者为压缩时不允许土体侧向膨胀,土粒不可能向侧向移动,称“有侧限压缩”,如室内的压缩试验;后者为压缩时允许侧向膨胀,土粒有可能向侧向移动,称“无侧限压缩”,如现场地基载荷试验。
㈣ 土木方面问题,悬赏100分
地基处理的常用方法
一、置换法
(1)换填法
就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。
施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。
(2)振冲置换法
利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
施工注意事项:碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用,该约束作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。
(3)夯(挤)置换法
利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。
施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。
二、预压法
(1)堆载预压法
在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。
施工工艺与要点:
a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;
b、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;
c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;
d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
(2)真空预压法
在软粘土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,地基土得到固结。为了加速固结,也可采用打砂井或插塑料排水板的方法,即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板,达到缩短排水距离的目的。
施工要点:
先设置竖向排水系统,水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形,砂垫层上的密封膜采用2-3层的聚氯乙烯薄膜,按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压;做好真空度、地面沉降量,深层沉降、水平位移等观测;预压结束后,应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。
(3)降水法
降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。
施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。
(4)电渗法
在地基中插入金属电极并通以直流电,在直流电场作用下,土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水,这样就使地下水位降低,土中含水量减少。从而地基得到固结压密,强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。
三、压实与夯实法
1、表层压实法
采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
2、重锤夯实法
重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。
施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。
3、强夯
强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。
其施工工艺流程:
1)平整场地;
2)铺级配碎石垫层;
3)强夯置换设置碎石墩;
4)平整并填级配碎石垫层;
5)满夯一遍;
6)找平,并铺土工布;
7)回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。
一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验,以便取得数据,指导设计与施工。
四、挤密法
1、振冲密实法
利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。
施工工艺:
(1)平整施工场地,布置桩位;
(2)施工车就位,振冲器对准桩位;
(3)启动振冲器,使之徐徐沉人土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,
提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1~2次,使孔内泥浆变稀。
(4)向孔内倒人一批填料,将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量。
(5)将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位。
(6)在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。
(7)施工场地应预先开设排泥水沟系,将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点,沉淀池上部比较清的水可重复使用。
(8)最后应挖去桩顶部lm厚的桩体,或用碾压、强夯(遍夯)等方法压实、夯实,铺设并压实垫层。
2、沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等)
利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基组成复合地基。
3、夯击碎石桩(块石墩)
利用重锤夯击或者强夯方法将碎石(块石)夯人地基,在夯坑里逐步填人碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。
五、拌和法
1、高压喷射注浆法(高压旋喷法)
以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出,直接切割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩(柱)体,这种桩(柱)体与地基一起形成复合地基。
也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构。
2、深层搅拌法
深层搅拌法主要用于加固饱和软粘土。它利用水泥浆体、水泥(或石灰粉体)作为主固化剂,应用特制的深层搅拌机械将固化剂送人地基土中与土强制搅拌,形成水泥(石灰)土的桩(柱)体,与原地基组成复合地基。水泥土桩(柱)的物理力学性质取决于固
化剂与土之间所产生的一系列物理-化学反应。固化剂的掺人量及搅拌均匀性和土的性质是影响水泥土桩(柱)性质以至复合地基强度和压缩性的主要因素。
施工工艺:
①定位
②浆液配制
③送浆
④钻进喷浆搅拌
⑤提升搅拌喷浆
⑥重复钻进喷浆搅拌
⑦重复提升搅拌
⑧当搅拌轴钻进、提升速度为0.65-1.Om/min时,应重复搅拌一次。
⑨成桩完毕,清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口,桩机移至另一桩位施工。
六、加筋法
(1)土工合成材料
土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物,如塑料、化纤、合成橡胶等为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各层土体之间,发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。
(2)土钉墙技术
土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置,但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉沿通长与周围土体接触,依靠接触界面上的粘结摩阻力,与其周围土体形成复合土体,土钉在土体发生变形的条件下被动受力。并主要通过其受剪工作对土体进行加固,土钉一般与平面形成一定的角度,故称之为斜向加固体。土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。
(3)加筋土
加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生的摩擦力使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定。拉筋是一种水平向增强体。一般使用抗拉能力强、摩擦系数大而耐腐蚀的条带状、网状、丝状材料,例如,镀锌钢片;铝合金、合成材料等。
七、灌浆法
是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆的浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆、石灰浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。根据灌浆的目的可分为防渗灌浆、堵漏灌浆、加固灌浆和结构纠倾灌浆等。按灌浆方法可分为压密灌浆、渗入灌浆、劈裂灌浆和电化学灌浆。灌浆法在水利、建筑、道桥及各种工程领域有着广泛的应用。
八、常见不良地基土及其特点
1.软粘土
软粘土也称软土,是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期,属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地区。常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。软土的物理力学性质包括如下几个方面:
(1)物理性质
粘粒含量较多,塑性指数Ip一般大于17,属粘性土。软粘土多呈深灰、暗绿色,有臭味,含有机质,含水量较高、一般大于40%,而淤泥也有大于80%的情况。孔隙比一般为1.0-2.0,其中孔隙比为1.0~1.5称为淤泥质粘土,孔隙比大于1.5时称为淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比,因而其力学性质也就呈现与之对应的特点---低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。
(2)力学性质
软粘土的强度极低,不排水强度通常仅为5~30kPa,表现为承载力基本值很低,一般不超过70kPa,有的甚至只有20kPa。软粘土尤其是淤泥灵敏度较高,这也是区别于一般粘土的重要指标。
软粘土的压缩性很大。压缩系数大于0.5MPa-1,最大可达45MPa-1,压缩指数约为0.35-0.75。通常情况下,软粘土层属于正常固结土或微超固结土,但有些土层特别是新近沉积的土层有可能属于欠固结土。
渗透系数很小是软粘土的又一重要特点,一般在10-5-10-8cm/s之间,渗透系数小则固结速率就很慢,有效应力增长缓慢,从而沉降稳定慢,地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。
(3)工程特性
软粘土地基承载力低,强度增长缓慢;加荷后易变形且不均匀;变形速率大且稳定时间长;具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。常用的地基处理方法有预压法、置换法、搅拌法等。
2.杂填土
杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内,是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类:即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。
杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异,极易造成不均匀沉降,通常都需要进行地基处理。
3.冲填土
冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。近年来多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西北地区常见的水坠坝(也称冲填坝)即是冲填土堆筑的坝。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种,它的工程性质主要取决于冲填土的性质。冲填土地基一般具有如下一些重要特点。
(1)颗粒沉积分选性明显,在入泥口附近,粗颗粒较先沉积,远离入泥口处,所沉积的颗粒变细;同时在深度方向上存在明显的层理。
(2)冲填土的含水量较高,一般大于液限,呈流动状态。停止冲填后,表面自然蒸发后常呈龟裂状,含水量明显降低,但下部冲填土当排水条件较差时仍呈流动状态,冲填土颗粒愈细,这种现象愈明显。
(3)冲填土地基早期强度很低,压缩性较高,这是因冲填土处于欠固结状态。冲填土地基随静置时间的增长逐渐达到正常固结状态。其工程性质取决于颗粒组成、均匀性、排水固结条件以及冲填后静置时间。
4,饱和松散砂土
粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载(地震、机械振 动等)作用时,饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形,甚至丧失承载力。这是因为土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位,以达到新的平衡,瞬间产生较高的超静孔隙水压力,有效应力迅速降低。对这种地基进行处理的月的就是使它变得较为密实,消除在动荷载作用下产生液化的可能性。常用的处理方法有挤出法、振冲法等。
5.湿陷性黄土
在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显着附加变形的土称为湿陷性土,属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。(这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土,也有的老黄土不具湿陷性)。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时,必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害,选择适宜的地基处理方法,避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
6.膨胀土
膨胀土的矿物成分圭要是蒙脱石,它具有很强的亲水性,吸水时体积膨胀,失水时体积收缩。这种胀缩变形肚往很大,极易对建筑物造成损坏。膨胀土在我国的分布范围很广,如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。膨胀土是特殊土的一种,常用的地基处理方法有换土、土性改良、预浸水,以及防止地基土含水量变化等工程措施。
7.含有机质土和泥炭土
当土中含有不同的有机质时,将形成不同的有机质土,在有机质含量超过一定含量时就形成泥炭土,它具有不同的工程特性,有机质的含量越高,对土质的影响越大,主要表现为强度低、压缩性大,并且对不同工程材料的掺入有不同影响等,对直接工程建设或地基处理构成不利的影响。
8.山区地基土
山区地基土的地质条件较为复杂,主要表现在地基的不均匀性和场地稳定性两个方面。由于自然环境和地基土的生成条件影响,场地中可能存在大孤石,场地环境也可能存在滑坡、泥石流、边坡崩塌等不良地质现象。它们会给建筑物造成直接的或潜在的威胁。在山区地基建造建筑物时要特别注意场地环境因素及不良地质现象,必要时对地基进行处理。
9.岩溶(喀斯特)
在岩溶(喀斯特)地区常存在溶洞或土洞、溶沟、溶隙、洼地等。地下水的冲蚀或潜蚀使其形成和发展,它们对结构物的影响很大,易于出现地基不均匀变形、崩塌和陷落。因此在修建结构物之前,必须进行必要的处理。
㈤ 淤泥软土土工参数统计特征研究
根据勘察报告资料[171][175][176],本书通过对温州浅滩研究区域内29个勘探钻孔共312个原状淤泥土样的土工试验结果进行整理分析,统计其各项物理力学性质指标的特征,得到各土工参数的统计特征见表3.2。
表3.2 温州浅滩淤泥物理力学参数统计特征汇总表
*相当于压应力从 100kPa变化到 200kPa时对应的指标值;关于固结系数的讨论详见第四章。
表中温州浅滩淤泥软土的主要物理力学性质指标的取值范围、均值、方差、标准差、点变异系数、偏度、峰度、置信区间等统计特征一目了然,还可以根据其偏度、峰度值判断各项指标的分布形态,是否符合正态分布,以及与正态分布的差异等。最后,给出了各项土性参数的设计标准值。
通过对表3.2中数据的综合分析可以发现,温州浅滩淤泥的物理性质指标的点变异性比其力学性质指标的点变异性要小,一般其物理性质参数的点变异系数δ<0.1,属于变异性很小;而其力学性质参数的点变异系数0.1<δ<0.3,属于变异性小 中等,但总体而言,研究区域内淤泥软土的各项指标值均具有较好的稳定性。此外,温州浅滩淤泥的物理性质指标一般不服从正态分布,而其力学性质指标基本符合正态分布的规律。
综上所述,温州浅滩淤泥软土的主要工程特性可以概括为“四高二低”,即天然含水率高、孔隙比高、压缩性高、灵敏度高、渗透性低、抗剪强度低,归纳概括如下:
(1)天然含水率高
温州浅滩淤泥的天然含水率w均大于50.0%,且均大于其液限值wL(w>wL),w超过wL为2%~2 0%,大部分土样的天然含水率超过其液限值 10%左右。淤泥液性指数IL在0.86~2.07之间,属于软塑 流塑状态。且淤泥饱和度高,Sr基本在93%~101%之间,大部分土样的饱和度大于95%,基本属于饱和黏土。
(2)孔隙比大、压缩性高
温州浅滩淤泥的初始孔隙比e在1.370~2.190之间,其值均大于1,且当压应力从100kPa增加到200kPa的过程中,淤泥的平均压缩系数a为1.41MPa-1,平均压缩模量Es为1.90MPa,平均压缩指数Cc为0.543,属于高压缩性土。
(3)渗透性差
温州浅滩淤泥的竖直向渗透系数Kv平均值为3.9×10-7cm/s,水平向渗透系数Kh平均值为4.2×10-7cm/s,较竖直向渗透系数大(kh>kv),渗透系数小,渗透性差。土体受压后,其渗流固结过程将十分缓慢。
(4)抗剪强度低
由不同抗剪强度试验方法得到的土样抗剪强度指标来看,淤泥黏聚力(cq,ccq,cuu)及内摩擦角(φq,φcq,φuu)均较小,这是影响地基承载力和路堤抗滑稳定的关键参数。温州浅滩淤泥的抗剪强度指标小,则天然地基承载力低,易产生滑动失稳、塌陷等破坏。
(5)灵敏度较高
温州浅滩淤泥的灵敏度St为2.02~3.68,平均为2.84,属于中等灵敏土。淤泥软土灵敏度高,说明其结构性强,受到扰动后,其结构强度将大大降低。
㈥ 工序能力系数可以大于1吗T怎么取值
可以的。T为工序能力指数=技术要求/工序能力 .
CP(或CPK)是英文ProcessCapabilityindex缩写,汉语译作工序能力指数,也有译作工艺能力指数过程能力指数。工序能力指数,是指工序在一定时间里,处于控制状态(稳定状态)下的实际加工能力。它是工序固有的能力,或者说它是工序保证质量的能力。对于任何生产过程,产品质量总是分散地存在着。若工序能力越高,则产品质量特性值的分散就会越小;若工序能力越低,则产品质量特性值的分散就会越大。
若用符号P来表示工序能力,则:P=6σ式中:σ是处于稳定状态下的工序的标准偏差工序能力是表示生产过程客观存在着分散的一个参数。但是这个参数能否满足产品的技术要求,仅从它本身还难以看出。因此,还需要另一个参数来反映工序能力满足产品技术要求(公差、规格等质量标准)的程度。这个参数就叫做工序能力指数。它是技术要求和工序能力的比值,即工序能力指数=技术要求/工序能力当分布中心与公差中心重合时,工序能力指数记为Cp.
㈦ 恒压过滤常数测定实验中数学模型方法的作用体现在哪些方面
恒压过滤常数测定实验
一、实验目的
1.
熟悉板框压滤机的构造和操作方法。
2.
通过恒压过滤实验,验证过滤基本理论。
3.
学会测定过滤常数
K
、
q
e
、
τ
e
及压缩性指数
s
的方法。
4.
了解过滤压力对过滤速率的影响。
二、基本原理
过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程,即在外力的作用下,悬
浮液中的液体通过固体颗粒层(即滤渣层)及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层,从而实现
固、液分离。因此,过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动,而这个固体颗粒层(滤渣层)的厚度随
着过滤的进行而不断增加,故在恒压过滤操作中,过滤速度不断降低。
过滤速度
u
定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。
影响过滤速度的主要因素除过滤推动
力(压强差)△
p
,滤饼厚度
L
外,还有滤饼和悬浮液的性质,悬浮液温度,过滤介质的阻力等。
过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内,因此,可利用流体通过固定床
压降的简化模型,寻求滤液量与时间的关系,可得过滤速度计算式:
(
1
)
式中:
u
—
过滤速度,
m/s
;
V
—
通过过滤介质的滤液量,
m
3
;
A
—
过滤面积,
m
2
;
τ —
过滤时间,
s
;
q
—
通过单位面积过滤介质的滤液量,
m
3
/m
2
;
△
p
—
过滤压力(表压)
pa
;
s
—
滤渣压缩性系数;
μ
—
滤液的粘度,
Pa.s
;
r
—
滤渣比阻,
1/m
2
;
C
—
单位滤液体积的滤渣体积,
m
3
/m
3
;
Ve
—
过滤介质的当量滤液体积,
m
3
;
r
′ —
滤渣比阻,
m/kg
;
C
—
单位滤液体积的滤渣质量,
kg/m
3
。
对于一定的悬浮液,在恒温和恒压下过滤时,
μ
、
r
、
C
和△
p
都恒定,为此令
㈧ 制冷系数是否能大于1是否违反热力学第一定律
制冷系数确实大于一,这个系数是至输出制冷量和输入电功率的比值。
制冷时,输入电,并不是将电能转换为热能,而是将电能转换为势能,在压缩工质,所以不适用热力学第一定律,你可以查询逆卡诺原理
㈨ 恒压过滤常数的测定实验怎样进行误差分析
一、实验目的
⒈ 掌握恒压过滤常数 、 、 的测定方法,加深对 、 、 的概念和影响因素的理解.
⒉ 学习滤饼的压缩性指数s和物料常数 的测定方法.
⒊ 学习 一类关系的实验确定方法.
⒋ 学习用正交试验法来安排实验,达到最大限度地减小实验工作量的目的.
⒌ 学习对正交试验法的实验结果进行科学的分析,分析出每个因素重要性的大小,指出试验指标随各因素变化的趋势,了解适宜操作条件的确定方法.
二、实验内容
⒈ 设定试验指标、因素和水平.因课时限制,必须合作共同完成一个正交表.故统一规定试验指标为恒压过滤常数 ,实验室提供的实验条件可以设定的因素及其水平如表3-1所示,其中除滤浆浓度可以选二水平或四水平外,其余因素的水平必须按表3-1选取.并假定各因素之间无交互作用.
⒉ 统一选择正交表,按所选正交表的表头设计,填入与各因素水平对应的数据,使它变成直观的“实验方案”表格.
⒊ 分小组进行实验,测定每个实验条件下的过滤常数 、 、 .
⒋ 对试验指标 进行极差分析和方差分析;指出各个因素重要性的大小;讨论 随其影响因素的变化趋势;以提高过滤速度为目标,确定适宜的操作条件.
三、实验原理
⒈ 恒压过滤常数 、 、 的测定方法
过滤是利用过滤介质进行液—固系统的分离过程,过滤介质通常采用带有许多毛细孔的物质如帆布、毛毯、多孔陶瓷等.含有固体颗粒的悬浮液在一定压力的作用下液体通过过滤介质,固体颗粒被截留在介质表面上,从而使液固两相分离.
在过滤过程中,由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上,滤饼厚度增加,液体流过固体颗粒之间的孔道加长,而使流体流动阻力增加.故恒压过滤时,过滤速率逐渐下降.随着过滤进行,若得到相同的滤液量,则过滤时间增加.
恒压过滤方程
(3-1)
式中: —单位过滤面积获得的滤液体积,m3 / m2;
—单位过滤面积上的虚拟滤液体积,m3 / m2;
—实际过滤时间,s;
—虚拟过滤时间,s;
—过滤常数,m2/s.
将式(3-1)进行微分可得:
(3-2)
这是一个直线方程式,于普通坐标上标绘 的关系,可得直线.其斜率为 ,截距为 ,从而求出 、 .至于 可由下式求出:
(3-3)
当各数据点的时间间隔不大时, 可用增量之比 来代替.
在本实验装置中,若在计量瓶中收集的滤液量达到100ml时作为恒压过滤时间的零点.
那么,在此之前从真空吸滤器出口到计量瓶之间的管线中已有的滤液再加上计量瓶中100ml滤液,这两部分滤液可视为常量(用 表示),这些滤液对应的滤饼视为过滤介质以外的另一层过滤介质.在整理数据时,应考虑进去,则方程式(3-2)变为:
(各套 为200ml)
过滤常数的定义式:
(3-4)
两边取对数
(3-5)
因 ,故 与 的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线,直线的斜率为 ,由此可得滤饼的压缩性指数 ,然后代入式(3-4)求物料特性常数 .
⒉ 正交试验法原理,参阅《化工基础实验》第3章.
四、实验装置
⒈ 本实验共有八套装置,设备流程如图3-1所示,滤浆槽内放有已配制有一定浓度的硅藻土~水悬浮液.用电动搅拌器进行搅拌使滤浆浓度均匀(但不要使流体旋涡太大,使空气被混入液体的现象),用真空泵使系统产生真空,作为过滤推动力.滤液在计量瓶内计量.
⒉ 滤浆升温靠电热,用调压变压器即时调节电热器的加热电压来控温.每个滤浆内有电热器两个.
⒊ 滤浆浓度的水平分别指存放在滤浆槽内浓度不同的滤浆.
⒋ 过滤介质的水平1、2分别指真空吸滤器(玻璃漏斗)G2、G3(G2、G3是玻璃漏斗的型号,出厂时标注在漏斗上).真空吸滤器的过滤面积为0.00385m2.
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
2
3
1
图3-1 正交试验法在过滤研究实验中的应用的流程图
1—搅拌装置;2—温度显示仪;3—真空吸滤器;4—电热棒;5—调节阀;6—滤液计量瓶;7—放液阀;
8—放液阀;9—真空表;10—进气阀;11—缓冲罐;12—调节阀;13—真空泵;14—滤浆槽
五、实验方法
⒈ 每个小组完成正交表中两个试验号的试验,每个大组负责完成一个正交表的全部试验.
⒉ 同一滤浆槽内,先做低温,后做高温.两个滤浆槽内同一水平的温度应相等.
⒊ 每组先把低温下的实验数据输入计算机回归过滤常数.当回归相关系数大于0.95时,该组实验合格,否则重新实验.使用同一滤浆槽的两组实验均合格后,才能升温.
⒋ 每一大组用同一台计算机汇总并整理全部实验数据,每个小组打印一份结果.
⒌ 每个实验的操作步骤:
⑴ 开动电动搅拌器将滤浆槽内硅藻土料浆搅拌均匀.将真空吸滤器按图示安装好,放入滤浆槽中,注意滤浆要浸没吸滤器.
⑵ 打开进气阀,关闭调节阀5.然后接通真空泵电闸.
⑶ 调节进气阀10,使真空表读数恒定于指定值,然后打开调节阀5,进行抽滤,待计量瓶中收集的滤液量达到100ml时,按表计时,作为恒压过滤零点.记录滤液每增加100ml所用的时间.当计量瓶读数为800ml时停表并立即关闭调节阀5.
⑷ 打开进气阀10和8,待真空表读数降到零时,停真空泵.打开调节阀5,利用系统内大气压把吸附在吸滤器上滤饼卸到槽内.放出计量瓶内滤液,并倒回滤浆槽内.卸下吸滤器清洗待用.
⒍ 结束实验后,切断真空泵、电动搅拌器电源,清洗真空吸滤器并使设备复原.
六、注意事项
⒈ 每次实验前都必须认真核对将做的实验是否符合正交表中因素和水平的规定.
⒉ 每个人实验的好坏,都会对整个大组的实验结果产生重大影响.因此,每个人都应认真实验,切不可粗心大意!
⒊ 放置真空吸滤器时,一定要把它浸没在滤浆中,并且要垂直放置,防止气体吸入,破坏物料连续进入系统和避免在器内形成滤饼厚度不均匀的现象.
⒋ 开关玻璃旋塞时,不要用力过猛,不许向外拔,以免损坏.
⒌ 每次实验后应该把吸滤器清洗干净.
⒍ 加热滤浆时加热电压不能超过220V.当滤浆温度快升到温度的水平2所规定温度时,加热电压应迅速降到40~50V.然后再酌情调节电压进行升温或保温.
七、报告内容
⒈ 列出全部过滤操作的原始数据,表格由各组统一设计.
⒉ 用最小二乘法或作图法求解正交表中一个试验的 、 、 .
⒊ 把计算机输出的恒压过滤常数 、 、 填入实验结果表中.
⒋ 对试验指标K进行极差分析和方差分析,并写出表中某列值的计算举例.
⒌ 画出表示K随各因素水平变化趋势的线图,并做理论分析.
⒍ 由本次正交试验可得出的结论.
⒎ 回答下列思考题
⑴ 为什么每次实验结束后,都得把滤饼和滤液倒回滤浆槽内?
⑵ 本实验装置真空表的读数是否真正反映实际过滤推动力?为什么?
表3-1 正交试验的因素和水平
因素
水平
压强差△P(Mpa)
过滤温度t℃
滤浆浓度C
过滤介质M
1
0.03
室温: ℃
5%
G2
2
0.04
室温+10℃
10%
G3
3
0.05
15%
4
0.06
20%
㈩ 压缩性指数s的范围
压缩性指数s的范围:0< s< 1 。在压缩性指标中,数值越小,压缩性越大。在土木工程中,压缩性,又称土的压缩性,即地基土在压力作用下体积缩小的特性。在一般压力作用下,土体的压缩变形主要是由于三个方面的原因:土颗粒发生相对移动,土中水及气体在外力的作用下从孔隙中排出,土颗粒和土中水被压缩。颗粒和水被压缩与土体的总压缩量之比很小,基本可以忽略不计。
压缩性:
压缩性是指流体在密闭状态下,随着压强的增加体积减少而密度增加的性质。液体的压缩性很小,可忽略不计,即随压强变化,体积几乎是不变的。而气体则相反,因此气体视为可压缩的。在建筑工程中,压缩性是指岩土体受荷载作用时体积缩小的性状。