化工原理第三章机械分离与固体流态化

1、本 文 由 m o o n l i g h t 0 2 3 贡 献ppt 文档可能在 WAF端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT或下载源 文件到本机查看。西安交大化工原理电子课件第三章 机械分离与固体流态化过 滤 ? 沉 降 ? 固体流态化前页后页返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤? ? ? ? 概述 过滤基本方程 过滤常数的测定 滤饼洗涤 过滤设 备及过滤计算前页后页返回 主题西 安 交 ? 滤饼过滤其基本原理是在外力(重力、压力、离心 力)作 用下，使悬浮液中的液体通过多孔性介质，而 大 固体颗粒被截留，从而使 液、固两相得以分离， 如图 化 3-1 所示。 工 原 滤浆 理 滤饼

2、电 过滤介 质 子 滤液 课 (a) 滤饼过滤 (b) 架桥现象 件图 3-1 过滤操作示意图概述图 3-2滤饼过滤前页后页返回 主题西安交大化工原理电子课件概述1 过滤介质 过滤过程所用的多孔性介质称为过滤介质， 过滤介质应具有下列特性： 多孔性、孔径大小适 宜、耐腐蚀、耐热并具有足够的机械强度。 工业用过 滤介质主要有织物介质（如棉、麻、 丝、毛、合成纤维、金属丝等编织成 的滤布）、 多孔性固体介质（如素瓷板或管、烧结金属等） 。 固体颗粒被过 滤介质截留后，逐渐累积成饼 （称为滤饼），如前图 3-2 所示。前页 后页返回 主题西安交大化工原理电子课件概述2 过滤推动力 在过滤过程中，滤液

3、通过过滤介质和 滤饼层流动时 需克服流动阻力，因此， 过滤过程必须施加外力。外力可以是重 力、压力 差，也可以是离心力，其中以 压力差和离心力为推动力的过滤过程在 工业 生产中应用较为广泛。前页 后页返回 主题西安交大化工原理电子课件概述3 滤饼的压缩性和助滤剂 （ 1）压缩性 若形成的滤饼刚性不足， 则其内部空 隙结构将随着滤饼的增厚或压差的增大 而变形，空隙率减小， 称这种滤饼为可 压缩滤饼，反之，若滤饼内部空隙结构 不变形，则称为不 可压缩滤饼。返回 主题前页后页西安交大化工原理电子课件概述3 滤饼的压缩性和助滤剂 （ 2）助滤剂 若滤浆中所含固体颗粒很小，或者所形成的滤饼孔 道很小，又

4、若滤饼 可压缩，随着过滤进行，滤饼受压 变形，都使过滤阻力很大而导致过滤困 难。可采用助 滤剂以改善滤饼的结构，增强其刚性。 助滤剂通常是一些不 可压缩的粉状或纤维状固体， 能 形成结构疏松的固体层。 常用的助滤剂有： 硅藻土、纤维粉末、活性炭、石棉等。前页 后页返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤基本方程L u1 u u le图 3-3流体在滤饼中流动的简化模型将孔道视为长度均为 le 的一组平行细管，流体 在细管中的平均流速u1,同时考虑到滤饼较薄，广义压力降可近似用压力降代替，贝心u1 =pl 2 de 32 卩 l e前页式中 u1 ? 流体的真实流速， m/s； ?p1 ? 通过滤

5、饼的压力降， N/m2； (3- 1)卩？滤液的粘度，N?s/m2; de ?滤饼层孔道的当量直径，m le? 孔道的平均长度， m。后页返回 主题西 安 交 ? 在单位时间内通过单位过滤面积的滤液量为瞬 大 时过滤速度u: dV dq化u= = Ad t d t工式中q ?单位过滤面积所得的滤液 量，q=V/A, m3/m2 原A ?过滤面积，m2 V滤液量 理 令£表示滤 饼层空隙率(£=空隙体积/滤饼层体积)，贝心 电u dV u1 =子££Adr课取le=CL，式3-1中的de采用水力当量直径，贝心件4 X流通截面积4 X细管的流动空间d =e过

6、滤基本方程润湿周边长细管的全部内表面积前页后页返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤基本方程令颗粒比表面积a二颗粒表面积/颗粒体积，则: d e = 4£ a（1 ?£ ）将上述几式式代入式 3-1 ，整理得:pl dV £ 3 = Ad t 2Ca 2 (1 ?£ )2 卩 L（32）r = r0 ?p s r 称为滤饼的比阻，与滤饼的结构有关。可压缩滤饼的s大约为。不可压缩滤饼s=0。于是 式3-2可写成：？p1 过滤推动力 dV （33） = =Ad tr = 2Ca 2 (12a rL过滤阻力式中?p1为过滤推动力，口 rL可视为滤饼阻力前页 后

7、页返回 主题西 安 交 ? 将介质阻力折合成厚度为 L 的滤饼阻力，式 3-3 成为： e大 dV ?p(3-4) = Ad t r (L + Le ) 化 L = cV / A为 工 2?p 2?p 1? s (34a) = 原 Le = cVe / A K = 令 理 dV KA 2 代入( 3-4) 中得 ( 3- 5) = 电 d t 2(V + Ve ) 或 (q + q e ) 式中 q e = Ve / A d t 2 件过滤基本方程前页 后页过滤基本方程返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤基本方程1 恒压过滤 若过滤过程中保持过滤推动力(压差)不变，则称为恒 指定滤浆的恒压过

8、滤， K 为常数，积分式 3-5 得： 或V 2 + 2VVe = KA 2 tq2+ 2 qqe= K t若过滤介质阻力可忽略不计，则以上两式简化为：滤饼层厚度 La rc 卩 rO c子 dq K 课 =压过滤。对于V 2 = KA 2 t q2 = K t前页 后页返回 主题 西安交大化工原理电子课件 过滤基本方程2 恒速过滤 若过滤时保持过滤速度不变，则过滤过程为恒速过滤。 对恒速过滤， 有 代入式 3-5 中得：dV V = 常数 Ad t A tK 2 K At或q 2 + qq e = t 2 2若过滤介质阻力可忽略不计，则以上两式简化为： V 2 + VVe =K 2 V =

9、A t 22K q = t 22前页后页返回 主题 西安交大化工原理电子课件过滤常数的测定过滤计算要有过滤常数K、qe或Ve作依据。由不同物料形成的悬浮液, 其 过滤常数差别很大。即使是同一种物料，由于操作条件不同、浓度不同， 其过滤常数亦不尽相同。过滤常数一般要由实验来测定。将恒压过滤积分方程改写成：T1 2 = q + qe q K K此式表明，t /q与q之间具有线性关系，实验中记录不同过滤 时间t 内的单位面积滤液量q,将t /q对q作图，得一直线，直线的斜率为1/K， 截距为2qe/K，由此可求出K、qe。用上述方法可以测出不同压差条件下的K值，再根据K与?p关系 式3-4a，有lo

10、g K = (1 ? s ) log ?p + B可见 logK 与 log?p 成直线关系,由直线的斜率可求出压缩指数 s。前页 后页返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤常数的测定例 3-1 过滤常数测定CaCO3粉末与水的悬浮液在恒定压差x 10 5 Pa及25 C下进行过滤，试 验结果列于表3-1，过滤面积为400cm2，求此压差下的过滤常数 K和qe。恒压过滤试验中的V表3-1恒压过滤试验中的 t数据过滤时间t s滤液体积V l前页后页返回 主题西安交大化工原理电子课件滤饼洗涤1 洗涤速度 洗涤速度： 洗涤速度洗涤推动力？ dV ? ? ?=洗涤阻力？ Ad t ? w若洗涤压力与过

11、滤终了时的操作压力相同式中卩、卩w分别为滤液、洗涤 液的粘度，L、Lw分别为过滤终 了时 滤饼厚度、洗涤时穿过的 滤饼厚度。 KA ? dV ? ? ? = 由过滤基本方程可 知： Adt ? ? e 2(V + Ve )dV ? ? ? Ad t ? w 卩 L ? =Lw ? dV ? ? ? ? Ad t ? e式中V是过滤终了时的滤液量前页 后页返回 主题西安交大化工原理电子课件滤饼洗涤2 洗涤时间 t w 设洗涤液用量为Vw则洗涤时间：Vw t w = ? dV ? ? ? ? d t ? w前页后页返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤设备及过滤计算1. 过滤设备 1. 过滤设备（

12、1）板框压滤机板与框的结构如 所示， 图 3-6 所示，四角 均开有孔， 均开有孔，组 装叠 合后分别构成滤浆 通道、 通道、滤液通道和 洗涤液通道。 洗涤液 通道。图前页图 3-5板框压滤机简图（暗流式）1 固 定 架 2 滤 布 3 滤 板 4 滤 框 5 滑 动 机 头 6 机 架 7 滑 动 机 头 板 8 固 定 机 头 板 9 机 头 连 接 机 构12非洗涤板框洗涤板图 3-6滤板和滤框1 滤浆进口； 2洗水进口P139后页西安交 过滤 大 滤浆由总管入框T框内形成滤饼T滤液穿过饼和布 化T经每板上旋塞排出（明流）工T从板流出的滤液汇集于某总管排出（暗流）原理横穿洗涤：电洗涤液由

13、总管入板 T滤布T滤饼T滤布 子-非洗涤板-排出课洗涤面=（1/2）过滤面积件前页 后页过滤设备及过滤计算返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤设备及过滤计算置换洗涤： 洗涤液行程与滤液相同。洗涤面 =过滤面 说明 间歇操作 过滤、洗涤、卸渣、整理、装合 主要优缺点 构造简单，过滤面积大 而占地省，过滤压 力高（可达左右） ，便于用耐腐蚀 性材料制造，便于洗 涤。它的缺点是装卸、 清洗劳动强度较大。前页 后页返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤设备及过滤计算（2）叶滤机叶滤机是由许多滤叶组成。滤叶为内有金属网的扁 平框架，外包滤布， 将滤叶装在密闭的机壳内（加压 式），为滤浆所浸没。滤浆中液

14、体在压力差 作用下穿 过滤布进入滤叶内部，成为滤液从其周边引出。过滤 完毕，机壳 内改充清水，使水循着与滤液相同的路径 通过滤饼，进行置换洗涤。 叶滤机也是间歇操作设备，具有过滤推动力大、单 位地面所容纳的过滤面积大、 滤饼洗涤较充分等优点。 其生产能力比板框压滤机大，而且机械化程度高， 劳 动力较省， 密闭过滤， 操作环境较好。 其缺点是构造 较复杂、 造价较高。前页 后页返回 主题 西安交大化工原理电子课件过滤设备及过滤计算(3) 回转真空过滤机图 P142前页 后页返回 主题西 安 交 ? 2. 间歇式过滤机的生产能力及最佳操作周期 2. 间歇式过滤机的生产能力及最佳操作周期 大操作周期

15、包括过滤时间T、洗涤时间TW和卸渣、整理、化 重装等辅助时间T B设整个操作周期内获得的滤液量为 工V，则生产能力Q可表示为：V V原Q= = (3-6) Et T + T w + t D 理 假设洗涤液粘度与滤液粘度相近，于是，对板框压滤 电 机，恒压操 作时洗涤速率 子课口 LAw ? dV ? LAw ? dV ? 1 ? dV ? 1 KA 2 ? dV ? ? ?=? ? = ? ? = ? ? = x d t ? w L w A ? d t ? e 2 L x 2 Aw ? dT ? e 4 ? d T ? e 4 2(V + Ve ) ? 件前页 后页过滤设备及过滤计算西安交？对

16、叶滤机，洗涤速率则为：大 卩LAw? dV ? ? dV ? KA2 ?dV ? ? ? = ? ? =? ?= 化? d t ? w L w A ? d t ? e ? d t ? e 2(V + Ve ) 工 综合板框压滤机、叶滤机，洗涤速率可统一写成： 原 理 KA 2 ?dV ? ? ?= 电？ d t ? w S (V + Ve ) 子对板框压滤机，式中3 =8;对 叶滤机，3 =2。课件前页 后页过滤设备及过滤计算返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤设备及过滤计算设洗涤液量Vw=bV则洗涤时间：3 V w (V + Ve )3 b V 2 + VVe Vw t w = = = (

17、dV d t )w KA 2 KA 2()而过滤时间t=V 2 + 2VVe KA 2将t、t w表达式代入式3-6得：KA 2V Q= 2 V + 2VVe +3 b V 2 + VVe + t D KA 2()将上式对 V 求导数，得：KA 2 t D KA 2 ? V 2 ? S bV 2 dQ = dV V 2 + 2VVe + S b V 2 + VVe + t D KA 2()()2前页后页返回 主题西 安 dQ V2 S bV 2 交 并令， = 0 得： t D = KA 2 + KA 2 dV 大 S bV 2 V化若介质阻力忽略不计，则二t , KA 2 = S bT =

18、t w，于 是 KA 工 tD = t + t w = t + S b t 原当t D<t + t w 时，dQ/dV>0; t D>t +tw时，dQ/dWO。这表明 理，在过滤介质阻力忽略不计的条件下， 当过滤时间与洗涤时间之 和等于辅助时间时，板框过滤机生产能力最大， 此时的操作周期 电 为最佳操作周期，即 子(E t )opt = 2 t D课若 滤饼不洗涤，则t w=O,达到最大生产能力的条件是：t D = t件2 2过滤设备及过滤计算前页后页返回 主题西 安 交 ? 3. 回转真空过滤机的生产能力 回转真空过滤机的生产能力大 设转筒的转数为每秒钟n次,转筒浸入面积

19、占全部转筒面积的分率为则转筒任何一部分表面在一个操作周期中的过滤时间为化t = © n工原 根据恒压过滤方程，在忽略过滤介质阻力的情况下，有V 2 = KA 2t理即转一圈（一个操作周期）的滤液量为 V = A K t =A K© n 电 故生产能 力为：Q = V E t = nV二n K ©n A = A K © n子课此式表明，提高 转筒的浸没分数©及转数 n 均可提高生 产能力，但这类方法受到一定的限 制。 件前页 后页过滤设备及过滤计算返回 主题西安交大化工原理电子课件过滤设备及过滤计算例3-2板框压滤机计算现用一板框压滤机过滤含钛白

20、（TiO2）的水悬 浮液，过滤压 力为3X 105Pa（表压）。已知滤框尺寸为 810X810X45mm 共有40个框，已经测得过滤常数 K=5XlO-5m2/s , qe=m2滤饼体积 与滤 液体积之比c= m3/m3。滤框充满后，在同样压力下用清水 洗涤滤饼，洗涤水量为滤液体积的 1/10 ，水与钛白水悬浮液的粘 度可认为近似相等。试计 算： （1）框全部充满时所需过滤时间； （ 2）洗涤时间； （3）洗涤后卸 渣、清理、重装等共需 40 分钟，求板框压滤机的生产 能力； （4）这个板 框压滤机的最大生产能力及最大生产能力下的滤饼厚度。 返回 主题前页后页西 安 交 ? 例 3-3 回转真

21、空过滤机计算 大 有一浓度为 9%（质量）的 水悬浮液，固相密度为3000kg/m3。已经测得滤饼空隙率为£二，操作压力 化 3X 105Pa（表压）下的过滤常数为 K=3O0-5m2/s。现采 工 用一台回转真 空过滤机进行过滤， 此过滤机的转筒直 原 径为，长度为，浸入角度为 120°， 生产时采 理 用的转速为转/分，操作真空度为X 105PQ试求此 电过滤机 的生产能力（以滤液计）和滤饼厚度。假设滤 子饼压缩指数s=，过滤介质 阻力可忽略不计，滤饼空 课 隙内充满液体。 件前页 后页过滤设备及过滤计算返回 主题西安交大化工原理电子课件沉降沉降速度 ? 重力沉降设备

22、? 离心沉降设备 ? 离心机返回 主题前页后页西安交大化工原理电子课件沉降速度1. 自由沉降速度 自由沉降速度 ? 自由沉降 : 单个颗粒在流体中的沉降 过程 称。 ? 干扰沉降：若颗粒数量较多，相互间距离 较近，则颗粒沉降 时相互间会干扰，称为 干扰沉降。前页后页返回 主题西 安 交 ? 颗粒在流体中受到三个力的作用， 如图3-13 所示：大 化 ? 质量力B FB=mg （重力），或FB二mac（离心力） 质量力F工浮力F曳力 F原Fb=mp g/ p p ?浮力Fb浮力Fb理p u 2电FD = Z D A质量力F ? 曳力FD曳力F 2子 图3-13颗粒在流体 式中Z D为曳力系数，A

23、为颗 课 中沉降时受力 粒在流动方向上的投影面积 件b D B沉降速度前页后页返回 主题西 安 交 ? 根据牛顿第二定律，作用于颗粒上的合外力使其产生加速 运动， 即： 大 du FB ? Fb ? FD = m （3-7） 化 dt 工 ? 单个颗粒在流体 中的沉降过程分为两个阶段：加速段和等速段， 对于小颗粒，加速段极短， 通常可以忽略，于是，整个沉降过程 原 都可认为是匀速沉降。 理 用 ut 表示沉降速度，将式 3-7 用于球形颗粒的自由沉降，忽略加 电 速段，得在 重力场中：子? P ? ? ? z pund = 0 mg ?1 ? ? 2 4 p?课? ? 4d p ( p p ?

24、 p )g件 式中dp为颗粒的当量直径。u二 整理得：2 t D 2 p p沉降速度t3 pz D前页后页返回 主题西安交大化工原理电子课件沉降速度2. 曳力系数 2. 曳力系数利用因次分析可知Z D为雷诺数Rep二dputp / 的函数，其 中口为流体 的粘度。下图示出了球形颗粒的曳力系数与雷诺数Rep关系的实验结果。10000 4000 1000 400 100 40zD10 4 11 10 100 1000 10000 105106Rep=dp u t p / 卩图 3-15曳力系数与雷诺数关系前页后页返回 主题西安交？此曲线显示出四个不同特征的区域：大24 Z D=化？Rep <

25、2,爬流区，又称斯托克斯（Stokes）区，此时Re p工 ZD = ?2< Rep < 500过渡区，又称阿仑（Allen） 区，此时原Re p理？ 500< Rep <2X 105湍流区（除边界层外），又称牛顿 电（Allen） 区，此时Z D 子？ （4） Rep >2X105边界层内也为湍流，Z D将突然下降，呈 现 课 不规则现象。 件前页 后页沉降速度返回 主题西安交大化工原理电子课件沉降速度3. 影响沉降速度的其它因素 影响沉降速度的其它因素 （1）干扰沉降 （2）非球形颗粒的沉降（3）壁面效应前页后页返回 主题西安交大化工原理电子课件重力沉降设备1

26、. 降尘室 降尘室L B 气体 ut u H 气体 进口 气体 出口集灰斗图 3-16降尘室图 3-17 颗粒在降尘室中的运动(1) 工作原理 气体入室T减速 颗粒的沉降运动&随气体运动返回 主题沉降运动时间 <气体停留时间T分离前页 后页 西安交大化工原理电子课件重力沉降设备说明d f,容易除去气量VJ,容易除去要想使颗粒从降尘室中被除去，必须满足：T 0 > T t (停留时间 >=沉降时间)t 0=L/u，而 t t=H/ut能够刚好被 100%除去的最小颗粒,将满足其中的条件T 0 = T t 即L H = u ut前页此时气体体积流量 Vs = HBu =

27、LBut = Aut后页返回 主题西 安 交 ? 假设颗粒沉降服从斯托克斯公式 大 处理量为 Vs 时能够被100淋去的最小颗粒直径为： 化工 V 18卩d p min = ?原g （ p p ? p ）A说明 理 dmin颗粒、气体性质，气体处理量，底面积电 考虑是dmin ，一般认为处在层流区 子 气体均布重要性入口锥形 课 横 截面大操作气速低t不被卷起件底面积大分离效率高前页 后页重力沉降设备返回 主题西 安 交 ? 例 3-4 降尘室计算 大 用降尘室除去矿石焙烧炉炉气中的氧化铁粉化尘（密度4500kg/m3）,操作条件下的气体体 工积流量为6 m3/s,密度为0.6 kg/m3 ,

28、粘度为原，降尘室高2m,宽2m,长 5m试求能100%除去的最小尘粒直径。理 电 若将该降尘室用隔板分成10层（不计隔板厚 度）,而需完全除去的最小颗粒要求不变,则 子 降尘室的 气体处理量为多大？若生产能力不变, 课 则能 100%除去的最小尘粒直径为 多大？ 件前页 后页重力沉降设备返回 主题西 安 交 大 化 工 原 理 电 子 课 件重力沉降设备加料2. 增稠器（沉降槽） 2. 增稠器（沉降槽） 增稠器 结构水平挡板清液溢流清液增稠器的构造如右图。 增稠器的构造如右图。主要是一个底部 略成锥 形的大直径（数米百米以上）略成锥形的大直径（数米百米以上）浅槽高度）（高度4m）。耙 稠浆 工

29、作原理图 3-18连续式沉降槽料浆从中央进料口送入液面下 料浆从中央进料口送入液面下 处，以小 扰动迅速分散到整个 液面下 处 横截面上，颗粒下沉， 变浓区t沉聚区； 横截面上，颗粒下沉，从等浓区t变浓区t沉聚区；在槽底缓慢转动的 耙 把浓浆中的液体挤出去，并把沉渣聚拢到锥底的中央排渣口， 底流” 耙把 浓浆中的液体挤出去，并把沉渣聚拢到锥底的中央排渣口，以“底流” 排 出。清液向上流动，即使夹带粒子，颗粒在澄清区还是有机会再沉降，排出。清液向上流动，即使夹带粒子，颗粒在澄清区还是有机会再沉降，溢流”的澄清液体保持清洁。 使“溢流”的澄清液体保持清洁。 返回 前页 后 页 主题西安交大化工原理

30、电子课件重力沉降设备 应用增稠器既可用于间歇操作或连续操作， 增稠器既可用于间歇操作或连 续操作，具有澄清液体和增稠悬浮液 双重功能。适用于量大、浓度不高且 颗粒不太细微的悬浮料浆，如污水、 双重功能。适用于量大、浓度不高且 颗粒不太细微的悬浮料浆，如污水、 煤泥水处理等。工业上处理大量悬浮 液时，一般采用连续式增稠器。 煤泥水处理等。工业上处理大量悬浮液时， 一般采用连续式增稠器。 改变沉降速度的方法I添加絮凝剂： 添加絮凝剂：一般采用添加少量电解质或表面活性剂的方法， 一般采用添加少量电 解质或表面活性剂的方法，使细小 颗粒凝聚或絮聚； 颗粒凝聚或絮聚；H改变操作条件： 改变操作条件：通常

31、采用诸如：加热、冷冻或震动等方法， 通常采用诸如：加热、冷 冻或震动等方法，使颗粒的粒度或相界 面积发生变化，从而提高或降低沉 降速度。 面积发生变化，从而提高或降低沉降速度。 返回 前页 后页 主 题西安交大化工原理电子课件离心沉降设备1. 旋风分离器 旋风分离器结 构含尘 气体 B 净化气体如右图所示 ，主 体的上部为圆筒形， 下部为圆锥形，中 央有一升气 管。A A=D/2 B=D/4 S1D1H1 D1=D/2 D H1=2D H2=2D S1二D/8 D2 D/4 H2 HD2 尘粒图 3-19旋风分离器的尺寸及操作原理图前页后页返回 主题西 安 交 大 工作原理 化 含尘气体从侧面

32、的矩形进气管切向进入 器内， 工 然后在圆筒内作自上而下的圆周运动。颗粒在随气 原 流旋转过 程中被抛向器壁，沿器壁落下，自锥底排 出。由于操作时旋风分离器底部 处于密封状态， 所 理 以，被净化的气体到达底部后折向上， 沿中心轴旋 电 转着从顶部的中央排气管排出。 子 课 件前页 后页离心沉降设备返回 主题西 安 交 ? 旋风分离器的分离性能 大 旋风分离器的分离性能可以 用临界直径 分离效率 临界直径和分离效率 临界直径 分离效率来表示。 化 工 指能够从分离器内全部分离出来的最小 （ 1）临界直径 临界直径 原 颗粒的直径，用de表示。2理d p p p ui2 I.颗粒及气体的切线速度

33、恒 定，ur = 电且等于进口气速；18卩rm三个子B 18卩rm B II.颗粒沉 降过程中所穿过的气流 二2 t =假定课 的最大厚度等于进气口宽度 B; r u r d p p p u i2 件 III. 颗粒沉降服从斯托克斯公式。前页 后页离心沉降设备返回 主题西安交？若气体进入排气管之前在筒内旋转圈数为N,则运行的 距离为2n rmN故气体在器内的停留时间为：大2 n rm N化t 0 = ui工原令t r= t 0,解得：9卩B理de = n Nu i pp电子式中气体旋转圈数N与进口气速有关，对 课 常用形式的旋风分离器，风速1225m/s范 围件内，一般可取N =3，风速愈大，

34、N也愈大。前页 后页离心沉降设备返回 主题西 安 交 ？ （2）分离效率 ） 大 指由分离器分离出来的颗粒量与入 口气体中总粒子 化 总效率 量之比。不能准确地代表旋风分离器的分离性 能。 工 粒级效率是指每一种颗粒被分离的质量百分率, 原 粒级效率 可 以准确表示旋风分离器的分离性能。 理 电 子 课 12 4 6 8 10件粒级效率 颗粒直径比, dp/de 理论值 实际值 离心沉降设备前页 图 3-20 旋风分离器的粒级效率 后页返回 主题 西安交大化工原理电子课件 离心沉降设备旋风分离器的压降 压降损失p = Z c p u i2 / 2Z c与设备的型式和几何尺 寸有关性能好坏的重要指标气流进入旋风分离器时，由于突然 扩大引起的损失 ； 与器壁摩擦的 损失； 气流旋转导致的动能损失； 在排气管中的摩擦和旋转 运动的损 失；旋风分离器的压降损失一般在 5002000Pa左右。 返回 主题前页后页 西安交大化工原理电子课件 离心机概述 利用混合物中不同成分所受离心力 Fr 不同 Fr 源自物料以切线方向进入设备 旋风(液) 分离器 离心机Fr 源自设备本身旋转 高速旋转的转鼓Fr = mar = mr 3 2 = mr(2 n n)2 = 4 n 2mrn2转鼓直径、转速f,则Fr f,分离