沉降与过滤(与“过滤”有关的文档共48张)

第三章沉降与过滤2022/11/241第一页，共48页。p第二节重力沉降一、重力沉降速度〔一〕球形颗粒的自由沉降重力Fg浮力Fb阻力Fd自由沉降：颗粒浓度低，分散好，沉降过程中互不碰撞、互不影响。颗粒下沉2022/11/242第二页，共48页。2022/11/243第三页，共48页。重力沉降速度:

颗粒受力平衡时，匀速阶段颗粒相对于流体的运动速度。2022/11/244第四页，共48页。〔二〕流体中颗粒运动的阻力(曳力)——阻力系数〔曳力系数〕、——流体特性dp、ut——颗粒特性2022/11/245第五页，共48页。2022/11/246第六页，共48页。——球形

圆盘形2022/11/247第七页，共48页。〔1〕层流区10－4<Re<2Stokes区〔2〕过渡区2<Re<500Allen区〔3〕湍流区500<Re<2105Newton区（球形）2022/11/248第八页，共48页。〔三〕沉降速度的计算层流区：——Stokes(斯托克斯)式过渡区：湍流区：2022/11/249第九页，共48页。试差计算法：假设沉降处于某一区域；计算ut；计算Re，校验区域；假设符合，那么正确，否那么重新假设区域。2022/11/2410第十页，共48页。〔四〕影响沉降速度的其它因素1.干扰沉降2.

颗粒形状越小，阻力越大，Re相同时沉降速度越小。3.

壁效应使沉降速度下降。2022/11/2411第十一页，共48页。二、重力沉降设备〔一〕降尘室2022/11/2412第十二页，共48页。1.沉降别离条件停留时间：沉降时间：别离条件：W2022/11/2413第十三页，共48页。2.

生产能力qV——降尘室所处理含尘气体的体积流量结论：降尘室的生产能力只与沉降面积WL及颗粒沉降速度ut有关，而与高度H无关。2022/11/2414第十四页，共48页。多层降尘室：假设n个隔板，那么缺点：清灰难；隔板间距小，颗粒易被扬起。2022/11/2415第十五页，共48页。3.

临界颗粒直径临界颗粒直径dpC——降尘室理论上能100%除去的最小颗粒直径。层流2022/11/2416第十六页，共48页。〔二〕沉降槽〔增稠器〕1.悬浮液的沉聚过程2022/11/2417第十七页，共48页。2.沉降槽〔增稠器〕2022/11/2418第十八页，共48页。第三节离心沉降一、离心沉降速度〔一〕沉降过程切向速度u径向速度ur合成u合

合2022/11/2419第十九页，共48页。离心力：径向向外浮力：（向心力）指向中心阻力：指向中心受力平衡时，径向速度ur为该点的离心沉降速度。2022/11/2420第二十页，共48页。重力沉降速度ut离心沉降速度ur方向向下，大小不变径向向外，随r变化层流〔二〕离心别离因数离心别离因数KC——同一颗粒在同种介质中所受离心力与重力之比。2022/11/2421第二十一页，共48页。二、离心沉降设备〔一〕旋风别离器1.结构与工作原理KC为5~2500，可别离气体中5~75m的颗粒。2022/11/2422第二十二页，共48页。2.临界颗粒直径uib假设：切向速度ut=进口速度ui

颗粒沉降的最大距离b

层流rm——平均旋转半径2022/11/2423第二十三页，共48页。n——旋转圈数沉降时间：停留时间：沉降分离条件：沉降速度：2022/11/2424第二十四页，共48页。临界颗粒直径：讨论：（1）bdpc

D旋风分离器越大，分离效果越不好所以生产能力较大时，一般采用多个小旋风别离器并联。（2）uidc分离效果好流动阻力大2022/11/2425第二十五页，共48页。3.气体通过旋风别离器的压力降一般p=0.3~2kPa进、排气与筒壁之间的摩擦损失；进入时突然扩大的局部阻力；旋转中动能损失造成气体压力降：由于:2022/11/2426第二十六页，共48页。(二)旋液别离器2022/11/2427第二十七页，共48页。(三)沉降式离心机管式离心机碟式离心机螺旋式离心机2022/11/2428第二十八页，共48页。第四节过滤一、悬浮液的过滤推动力：压力差，离心力，重力阻力：滤饼、过滤介质阻力2022/11/2429第二十九页，共48页。〔一〕两种过滤方式1.滤饼过滤2022/11/2430第三十页，共48页。2.

深层过滤2022/11/2431第三十一页，共48页。〔二〕过滤介质类别：织物介质多孔性固体介质堆积介质

多孔膜：高聚物膜、无机膜2022/11/2432第三十二页，共48页。〔三〕滤饼的可压缩性与助滤剂不可压缩滤饼：空隙不随压力变化可压缩滤饼：空隙随压力增加而减小〔四〕过滤过程物料衡算——加助滤剂〔1〕湿滤渣密度C——kg湿渣/kg干渣2022/11/2433第三十三页，共48页。〔2〕干渣质量与滤液体积之比X——kg固体/kg悬浮液kg干渣/m3滤液〔3〕湿渣质量与滤液体积之比〔4〕湿渣体积与滤液体积之比——kg湿渣/m3滤液m3滤饼/m3滤液2022/11/2434第三十四页，共48页。二、过滤速率根本方程式〔一〕过滤速率过滤速率：过滤速度：设为层流流动2022/11/2435第三十五页，共48页。孔道长度孔道中流速与过滤速度的关系过滤速度2022/11/2436第三十六页，共48页。令——滤饼的比阻过滤速度滤饼阻力过滤介质阻力

v——获得单位体积滤液所形成滤饼的体积，

m3滤饼/m3滤液；2022/11/2437第三十七页，共48页。〔二〕过滤根本方程滤饼层：过滤介质层：pp1p2滤液2022/11/2438第三十八页，共48页。过滤速率——过滤根本方程那么2022/11/2439第三十九页，共48页。三、恒压过滤K为常数——恒压过滤方程式〔一〕滤液体积与过滤时间的关系2022/11/2440第四十页，共48页。Vo1V1A2022/11/2441第四十一页，共48页。(二)过滤常数的测定q/q/q～q为直线关系，其斜率为，截距为2022/11/2442第四十二页，共48页。三、过滤设备及操作〔一〕板框过滤机2022/11/2443第四十三页，共48页。2022/11/2444第四十四页，共48页。——横穿洗涤法卸渣、清洗、组装特点：同部位、不同时间进行不同的操作。过滤：洗涤：滤液排出：明流、暗流2022/11/2445第四十五页，共48页。〔二〕转筒真空过滤机1.结构与操作过滤区：1－4吹、卸滤渣区：

11－12吸干洗涤区：

5－105111410813212