第三章非均相分離-第二次課

降塵室：利用重力沉降別離含塵氣體中塵粒的設(shè)備。是一種最原始的別離方法。一般作為預(yù)別離之用，別離粒徑較大的塵粒。3、降塵室.令降塵室的長(zhǎng)度為L(zhǎng),高度為H，寬度為b

；體積流量為qV的含塵氣體以u(píng)流速水平通過(guò)降塵室，通過(guò)時(shí)間為t；顆粒在降塵室的沉降速度為ut，沉降時(shí)間ttlHb凈化氣體含塵氣體uut降塵室的計(jì)算.那么有：欲別離浮塵，必須有：.

生產(chǎn)能力與降塵室高度無(wú)關(guān)，僅與沉降速度ut和沉降面積A=bl有關(guān)。.假設(shè)沉降在層流區(qū)進(jìn)行，降塵室可別離的最小顆粒直徑：.假設(shè)將除塵室分隔為n層，那么沉降面積增大n倍，即：生產(chǎn)能力增大n倍.多層隔板降塵室示意圖含塵氣體粉塵隔板凈化氣體.例：用高2m、寬2.5m、長(zhǎng)5m的重力降塵室別離空氣中的粉塵。在操作條件下空氣的密度為0.799kg/m3，粘度為2.53×10-5Pa·s，流量為5.0×104m3/h。粉塵的密度為2000kg/m3。試求可沉降粉塵的最小直徑。解：與臨界直徑對(duì)應(yīng)的臨界沉降速度為.假設(shè)流型屬于過(guò)渡區(qū)，可別離粉塵的最小直徑為校核流型故屬于過(guò)渡區(qū)，與假設(shè)相符。

.慣性離心力作用下的沉降速度旋風(fēng)別離器的結(jié)構(gòu)和操作原理旋風(fēng)別離器的性能三、離心沉降〔centrifugalsettling〕.

三、離心沉降〔centrifugalsettling〕依靠離心力的作用，使流體中的顆粒產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為離心沉降。重力加速度是常數(shù)，而離心加速度是變數(shù)，所以離心沉降能獲得更高的沉降速度和更大的生產(chǎn)能力。.受力分析與重力場(chǎng)相仿，只需以離心加速度代替重力加速度。假設(shè)這三個(gè)力到達(dá)平衡，那么有u離心力Fc阻力Fd浮力Fb顆粒在離心力場(chǎng)中的受力分析1、離心沉降速度.可得離心沉降速度為：

由離心加速度：

故有：

.假設(shè)顆粒與流體之間的運(yùn)動(dòng)處于滯流區(qū)，那么ur為：.將滯流時(shí)離心沉降速度與重力沉降速度作比較，得：減小旋轉(zhuǎn)半徑r，增大顆粒進(jìn)入離心場(chǎng)的切線速度uT，離心別離效果更好。K值稱(chēng)為離心別離因數(shù)，是離心別離設(shè)備的重要指標(biāo)，一般在5-2500之間?？梢?jiàn)離心別離比重力別離效果好。.旋風(fēng)別離器是利用離心力作用凈制氣體的設(shè)備。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便；別離效率高；可用于高溫含塵氣體的別離；特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)：外圓筒；內(nèi)圓筒；錐形筒。2、旋風(fēng)別離器(cycloneseparator).含塵氣體從進(jìn)氣管沿切線方向進(jìn)入,在筒內(nèi)螺旋向下運(yùn)動(dòng),顆粒被慣性離心力拋向壁面,再沿壁面滑向排灰口.凈化氣在底部附近沿中心軸螺旋向上運(yùn)動(dòng),形成氣芯。適宜除去5-200微米的枯燥、低粘性塵埃。外圓筒內(nèi)圓筒錐形筒切向入口關(guān)風(fēng)器(防止空氣進(jìn)入)含塵氣體固相凈化氣體外螺旋內(nèi)螺旋工作原理.〔1〕臨界直徑－理論上能被完全別離下來(lái)的最小顆粒直徑。3、旋風(fēng)別離器的性能臨界直徑計(jì)算式：.〔2〕別離效率b、粒級(jí)效率ηi按各種粒度分別表示被別離出來(lái)的質(zhì)量分率。a、總效率η0

指在旋風(fēng)別離器中被別離出來(lái)的顆粒占進(jìn)入該別離器的全部顆粒的質(zhì)量分率。.〔3〕分割粒徑〔分割直徑〕指粒級(jí)效率ηi恰好為50％的顆粒直徑。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)別離器有：.〔4〕壓力損失.一般用來(lái)除去氣流中直徑在5微米以上的顆粒。假設(shè)含塵量高于200g/m3，可除去3微米的顆粒。不宜處理粘性粉塵、濕度大的粉塵、腐蝕性粉塵。4、旋風(fēng)別離器適用的物系條件重力沉降適宜處理200微米以上的顆粒離心別離適宜處理5-200微米的顆粒5微米以下的顆?？捎么鼞]器、濕式捕集、電除塵。.過(guò)濾操作的根本概念過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾根本方程式過(guò)濾生產(chǎn)能力及濾餅洗滌四、過(guò)濾.過(guò)濾介質(zhì):過(guò)濾采用的多孔物質(zhì)；濾漿:所處理的懸浮液；濾液:通過(guò)多孔通道的液體；濾餅或?yàn)V渣:被截留的固體物質(zhì)。過(guò)濾是以某種多孔物質(zhì)為介質(zhì)，在外力作用下，使懸浮液中的液體通過(guò)介質(zhì)的孔道，而固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)固、液別離的操作。四、過(guò)濾1、過(guò)濾操作的根本概念.濾漿(slurry)：原懸浮液。濾餅(filtercake)：截留的固體物質(zhì)。過(guò)濾介質(zhì)(filteringmedium)：多孔物質(zhì)。濾液(filterate)：通過(guò)多孔通道的液體。過(guò)濾操作示意圖(濾餅過(guò)濾).

濾餅過(guò)濾過(guò)程：剛開(kāi)始：有細(xì)小顆粒通過(guò)孔道，濾液混濁。開(kāi)始后：迅速發(fā)生“架橋現(xiàn)象〞，顆粒被攔截，濾液澄清。在濾餅過(guò)濾時(shí)真正起過(guò)濾作用的是濾餅本身，而非過(guò)濾介質(zhì)。2、過(guò)濾方式過(guò)濾的操作根本方式有兩種：濾餅過(guò)濾和深層過(guò)濾。〔1〕濾餅過(guò)濾(cakefiltration)：餅層過(guò)濾.架橋現(xiàn)象注意：所選過(guò)濾介質(zhì)的孔道尺寸一定要使“架橋現(xiàn)象〞能夠發(fā)生。餅層過(guò)濾適于處理固體含量較高的懸浮液。.特點(diǎn)：顆粒(粒子)沉積于介質(zhì)內(nèi)部。深層過(guò)濾過(guò)濾對(duì)象：懸浮液中的固體顆粒小而少。過(guò)濾介質(zhì)：堆積較厚的粒狀床層。〔2〕深層過(guò)濾(deep