化工原理（第2版）上册 课件 4-2 沉降分离

第4章非均相混合物的分离－沉降分离沉降分离4.2.1沉降设备4.2.2沉降问题的解决24.2.1沉降设备(1)降尘室

结构与工作原理气体+颗粒，颗粒，竖直方向的沉降运动(到达室底)沉降时间<气体停留时间

①dp

；③qV;②进入时离底部越近；分离气－固混合物灰斗（集尘斗）1重力沉降设备——捕集条件、可更换的底板④降尘室尺寸;低速、水平运动越容易捕集！第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降设备沉降槽(中心进水)沉降槽(周边进水)3(2)沉降槽

(3)分级器分离液－固混合物颗粒的分级、选择u水和ut>u的颗粒(II)向下水和ut<u的颗粒(I)向上可调锥水和颗粒水+颗粒(I)水+颗粒(II)水环隙(双锥式)第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降设备42离心沉降设备(1)旋风分离器气流：切向进入，折而向上圆筒

外螺旋气流：锥底内螺旋气流(气芯)

排气管各部分尺寸——按比例国标系列：(2)旋液分离器分离气－固混合物分离液－固混合物圆筒进气口排气管、圆锥、进气口、排气管、出灰口圆锥类似于旋风分离器

旋转颗粒离心沉降器壁滑落出灰口分离效果好第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降设备5第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降设备(3)离心机离心沉降：ar很大

ut大设备体积小分离因数重力沉降：设备庞大

g不大，分离液－固或液－液混合物转鼓

混合物

清液、沉渣三足式、蝶片式、管式——ar/g颗粒的离心沉降比较：离心机——D

ar

旋风(液)分离器细小颗粒ut很小——D

ar

第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降设备7第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降设备84.2.2沉降问题的解决某种粒径的颗粒能(100%)被捕集的条件进入时位于室顶的，沉降时间=H/ut气体停留时间=L/u(100%)捕集条件：高长宽dp:(条件式)1降尘室底面积(1)求临界(颗粒)直径dp,c(操作型)

①求②由ut求dp,c

沉降速度公式，如能被100%捕集的最小dp气体流量沉降时间<停留时间第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降问题的解决9(2)求(指定dp,c时)降尘室所需底面积(设计型)

①dp,c

ut②(3)求(指定dp,c时)最大处理量(操作型)

①dp,c

ut②qV,max=Aut②dp,c,A,qVmax

三者互求说明：①都必须dpc

ut③H不能太小，否则颗粒被重新卷起、带走假定

Rep，验证

ut公式试差！，结果均与H无关例如，A

或qV

ut

dpc

—效果好第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降问题的解决10(4)多层降尘室加水平隔板，A’=(n+1)A(5)捕集效率条件：dp≥dp,c的,100%被捕集dp(绿)<dp,c的粒级效率？dp,cdpHh——dp

(绿)被捕集的百分数(效率)加n层隔板

n+1个降尘室(A不变),qV,i=qV/(n+1)1个降尘室，提高降尘效果(对某一种粒径而言的，粒级效率)第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降问题的解决112旋风分离器(1)临界颗粒直径dp,c——能100%捕集下来的最小颗粒直径假定外螺旋气速恒定——进口速度ui

最大沉降距离=进口宽度B

沉降处层流区停留时间：

＝外螺线长/ui沉降时间：条件：N(2rm)B说明

dc~B、ui(qV)的关系

假定勉强，粗略估计。qv一定时，D

B

ui

dc

实际不一定！

＝B/ur

＝B/ur

N—外螺旋圈数,标准器：N=5第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降问题的解决(2)分离效率总效率

O：捕集的颗粒质量/颗粒总质量粒级效率

i

:某一粒径(dp,i)的颗粒12dp,i

则

i

理论上：dp,i>dp,c的颗粒

i=100%关系:，实际上并非如此分割直径(d50)：粒级效率为50%的dpi第4章非均相混合物的分离－沉降分离－沉降问题的解决13(3)压降(机械能损失)机械能损失——进气口、排气管、圆筒、圆锥阻力系数

实测标准型，

＝8(4)选型(每种型号的)性能参数：类型：标准型、其他型——均有多种型号直径D(mm)、处理量qV(m3/h)、压降

pf(Pa)、进口气速ui(m/s