Teoria de la filtración estatica

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Teoria de la filtración estatica

  1. 1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TICOMAN TEORÍA DE LA FILTRACIÓN ESTÁTICA INGENIERÍA DE FLUIDOS DE CONTROL ALUMNO: BARRIOS SUAREZ CRISTIAN JASSIEL PROFESOR: JIMENES CHONG GUMENSINDO
  2. 2. TEORIA DE LA FILTRACIÓN ESTATICA Es un proceso de filtración en el que la lechada que se está filtrando permanece estática. El revoque de filtración continúa engrosándose mientras la filtración continúa. En condiciones estáticas no se produce erosión del revoque. En teoría, el volumen de filtrado aumenta como la raíz cuadrada del tiempo transcurrido, ignorando la pérdida por golpe de presión. Antónimos: filtración dinámica La teoría de la filtración estática se determina de la siguiente manera:  Si un volumen unitario de una suspensión estable es filtrado a través de un material permeable, X representa el volumen filtrado, entonces representa el volumen del enjarre (sólidos y líquido) depositado, Con lo que es el volumen del enjarre y el volumen filtrado, por lo cual: Esta es la ecuación fundamental que gobierna la filtración bajo condiciones estáticas. Por otra parte los cambios de temperatura también afecta el equilibrio electroquímico de los que depende el grado de floculación y segregación de la mezcla, con lo que se altera la permeabilidad de dicho enjarre. También otro cambio se debe a la degradación de algún componente que se encuentra en la mezcla bentonítica, cuando estos componentes alcanzan una temperatura de 100°C, haciendo variar la filtración y no se mantiene adecuadamente, como el caso de la arcilla, polímeros orgánicos y resinas. Consideremos un volumen unitario de una suspensión estable de sólidos donde es filtrado de manera forzada por una diferencial de presión a través de un estrato permeable; Tendremos un volumen de filtrado x, y consecuentemente tendremos un volumen de (1-x) en el enjarre que será depositado en la parte superior del estrato. Por lo tanto, si consideramos como Qc el volumen del enjarre y Qw el volumen del filtrado tenemos
  3. 3. Y el espesor del enjarre h por unidad de área se expresa como: Como sabemos, la ecuación de Darcy se aplica al flujo de fluidos a través de medios permeables (arenas, areniscas o enjarres). Y puede ser empleada para establecer la relación entre la tasa de filtrado, la permeabilidad, superficie de sección transversal, presión diferencial, viscosidad de filtrado y espesor del enjarre. Para el flujo de filtrado a través de un enjarre, la permeabilidad de este es la determinante, ya que es más baja y por mucho que la permeabilidad de la formación. La ley de Darcy se puede expresar de la siguiente manera. Donde K = a la permeabilidad en Darcies, ΔP= a la presión diferencial en atmósferas, μ = viscosidad de filtrado en centipoises, h=espesor en centímetros, t = tiempo en segundos y q = volumen de filtrado en centímetros cúbicos. Por lo tanto, si sustituimos la ecuación (2.2) en la ecuación (2.3) obtenemos: Integramos por separación de variables obteniendo: Sustituimos la ecuación (2.1) en (2.5) y considerando un área de filtrado del enjarre tenemos: La ecuación 6, representa el fenómeno de filtrado bajo condiciones estáticas

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