第3章沉降与过滤讲义.pptVIP

第三章 非均相机械分离; 概 述;第一节 筛 分 ;(2) 等表面积当量直径:;二 颗粒群的特性;(二)颗粒群的平均直径; 标准筛是一套具有不同大小孔眼并经严格检定的筛,筛网用金属丝制成,孔作成正方形,网面上一定长度所具有孔数都有规定.常用的泰勒(Tyler)标准筛系是以每英寸筛网上的孔数筛号或称目数.每一号的金属丝粗细及筛孔的净宽是规定的,相邻筛号的筛孔宽度按 倍递增. 当使用某一号筛时,通过筛孔的颗粒量称为筛过量,截留于筛网上的颗粒量称为筛余量. 进行筛分时,将一套标准筛以筛孔大小为序从上到下叠置一起,网眼最小的一个筛底下放置一无孔的底盘.把已称重的颗粒群样品放入顶端的筛上,然后均匀摇动整套筛子,颗粒因大小不同而分别截留于各号筛网上,称取各号筛网上的颗粒筛余量,就得到筛分结果.; 筛的生产能力以单位时间能够加到单位面积筛表面上物料质量.生产能力与有效性是相互制约的,如提高筛的摇动或振动速率可以提高其生产能力,但要以降低其有效性为代价的.要分离的颗粒愈小,筛分愈困难,筛的生产能力亦愈小.;筛目 孔径 200 0.074 250 0.061 300 0.050 400 0.0385 500 0.0308 ;(三)筛分结果的表示;一.重力沉降原理;固体颗粒在重力场中作自由沉降时的受力分析 ;1.曳力或阻力 FD; 流体与固体颗粒之间有相对运动时，将发生动量传递， 颗粒表面对流体有阻力，而流体则对颗粒表面有 —曳力。 阻力与曳力是一对作用力与反作用力。; （a）当颗粒与流体的相对速度较小时,流体呈层流从颗粒两侧绕过（图a）,颗粒表面的边界层很薄,不会产生边界层分离,此时流体对颗粒的曳力主要为: 表皮阻力. （b）当相对速度增大时,边界层增厚并出现边界层分离而产生旋涡（图b）,表面力作用逐渐让位于形体阻力.;2.颗粒的浮力和重力; 单个颗粒（或充分分散、互不干扰的 颗粒群）在流体中自由沉降时在所受合 力作用方向上产生加速度：;根据牛顿第二定律，颗粒的重力沉降运动基本方程式应为:; 合力为零时，颗粒与流体之间将保持一个稳定的相对速度。;将各项代入并整理得：;公式（3-14）成立，假定条件为：;;(1)层流区: Re 2 也称斯托克斯定律区;;①层流区(Stokes区) ;②过渡区(Allen区) ;③湍流区(牛顿区) ;④ Rep 2?105;4、沉降速度 ut 公式使用方法 ; 计算颗粒的沉降速度ut，需要知道Rep，而Rep与ut有关。解决这类计算通常采用度差法： （1）先假设沉降速度属于某个区域，若颗粒很小时，可假设其沉降速度属于层流区，而用斯托克斯公式计算ut； （2）然后由ut计算Rep，检验Rep是否小于2，若小于2，则计算正确；若大于2，则根据其大小改用相应区域的公式另行计算ut，并由此ut再检验Rep与所选区域是否相符？！;Ar—阿基米德数;二、重力沉降分离设备;降尘室： 分离含尘气体中固体颗粒的重力沉降设备。 设：气体通过速度为 u； 尘粒沉降速度为 ut。 若设颗粒的水平移动速度与气流速度相同，则颗粒通过长度为 L 的降尘段的时间(停留时间)为: t = L/u [s] 而粒径为 dp、沉降速度为 ut 的颗粒从高度为 H 的顶部降至底部所需时间为 : t’ = H/ut [s] ;（1）工作原理 ;所需沉降时间 = H/ut;讨论:;（4）补充说明 ;例题1 采用降尘室回收常压炉气中所含球形固体颗粒。降尘室底面积为10㎡，高1.6m。操作条件下气体密度为0.5kg/m3，粘度为2?10-5Pa?s，颗粒密度为3000 kg/m3。气体体积流量为5m3/s。试求： （1）可完全回收的最小颗粒直径； （2）如将降尘室改为多层以完全回收20?的颗粒，求多层降尘室的层数及板间距。 ;—方向：由圆心指向外；;离心力场颗粒沉降速度: ;三、 离心沉降设备;颗粒?器壁?滑落;假设(2)?沉降时间;一般取Ｎ＝５;ddc的;?O 与 ?i;第三节 过 滤;名词：过滤介质；滤浆；滤渣(饼)；滤液;①织物介质 — 滤布(织物、网)，5-65?m，工业应用广泛;二、过滤设备;1-非洗涤板；;横穿洗涤：;（二）转筒真空过滤机 ;水平转筒分为若干段，滤布蒙于侧壁;②当位于水喷头下，对应滤饼、滤布—对应管—转动盘孔—凹槽1 —洗水真空管 — 洗水通道—洗涤;三、 过滤基本方程 ;③孔道(细管)当量直径de：;（一） 过滤速度; (3) ?p1的表达——Hagen-Poiseuille （哈根-傅利叶）方程