沉降与过滤-化工原理课件.pptVIP

三 旋风分离器 离心沉降的优势 （1）构造与工作原理 圆筒、圆锥、矩形切线入口 气流获得旋转 →含尘气体向下?锥口 气流向上→气芯 ?顶部中央排气口 ----设备体积小而分离效率高 颗粒?器壁?滑落 → 各部分尺寸——按比例 (见教材P107) 　　当切向速度ui＝20m/s，旋转半径为r=0.3m，则离心分离因数 第三节　离心沉降—旋风分离器 这表明颗粒在这种条件下的离心沉降速度为重力 沉降速度的136倍。 (2) 临界粒径 　与重力降尘室的情况相同，临界粒径是分离器能够100％ 除去的最小粒径。　 （1）进入旋风分离器的气流的器内按入口形状（即宽度为d） 　　沿圆筒旋转n圈，沉降距离为b，即由内旋转半径　r= 　　（0.5D－b），沉降到D/2； （2）器内颗粒与气流的流速相同，它们的平均切向流速等于 　　　进口气速ui； （3）颗粒的沉降运动服从斯托克斯定律。 第三节　离心沉降—旋风分离器 推导临界粒径计算式所用的假设有： o b r=D/2-b D 由 当τ＝0，颗粒在（ 0.5D－b）处， 第三节　离心沉降—旋风分离器 当τ＝τt 时，颗粒沉降到器壁，即D/2处． 则有 积分上式，得： τt －沉降时间． 因为，气流的平均旋转半径为rm=(D-b)/2，则旋转n圈的 停留时间为 　当某尘粒的停留时间等于沉降时间时，该尘粒的粒径为 临界粒径 n--通常为5． 第三节　离心沉降—旋风分离器 (3) 压力损失 能量损失 ——进气管、排气管、器壁、各各局部，气旋. 常表示为进口动压的某一倍数 阻力系数 因为各部件都是D的倍数，所以ζ一定， 旋风分离器的压力损失常为1～2kPa. 例３-３ 第三节　离心沉降—旋风分离器 解：旋风分离器能分离出来的最小粒径，即临界粒径的计算式为： 其中，μ＝ 3.6×10－5 Pa·s，ρp＝ 2300kg/m3 ， ρ ＝ 0.674kg/m3，D＝0.4m，b＝D/5，h=3D/5, qv=1000/3600m3/s，u=qv/bh,取n=5，得： 例3-3 已知含尘气体尘粒的密度为2300kg/m3，气体流量为1000m3/h，密度为0.674kg/m3,粘度3.6×10－5 Pa·s。采用标准旋风分离器进行除尘。若分离器的直径为400mm，则试估算临界粒径dpc及气体的压强降Δp。 （2）压降计算为 四　旋液分离器 　　旋液分离器是利用离心力的作用，使悬浮液中固体颗粒增稠或使粒径不同及密度不同的颗粒进行分级。 　　操作原理，与旋风分离器相似。 底流 溢流 离心沉降速度 　　所以，要达到同样的临界粒径要求，则旋液分离器的直径 要比旋风分离器小很多。 　μ 液≈50 μ气，(ρp－ρ)液　(ρp－ρ)气，ｕ液ｕ气 若要dp，ρp不变，则（dr／dτ）液　?（dr／dτ）气 旋风分离器　　　　旋液分离器 D 75~300mm ui 15~20m/s 5~15m/s Δp 1~2kPa 50~200kPa dp 5~200μm 10~40μm 性能参数对照： 五．沉降式离心机 是利用离心沉降的原理分离悬浮液式乳浊液的机械。 １、管式离心机 ２、碟式离心机 ３、螺旋式离心机 特点： 管式转鼓：内径为75～150mm、长度约为1500mm、转数约 为15000r/min; 离心分离因数Kc : 可达13000，也有高达105的超速离心机; 液体处理量:约为 0.2~2m3/h; 分离乳浊液的管式离心机 分离悬浮液的管式离心机 １.管式离心机 2、碟式离心机 特点：转鼓内装有许多直径为200~800mm碟片，碟片数一般为 　　　30~150片，两个碟片的间隙为0.15~1.3mm ， 　　　分离因数：　约为700。 分离乳浊液的碟式离心机　　碟片上开有小孔 分离悬浮液的碟式离心机　　碟片上不开孔 用途：可以分离乳浊液中轻、重两液相，例如油类脱水、牛乳 　　　脱脂等；也可以澄清含少量细小颗粒固体的悬浮液。 ３、螺旋式离心机 适用：可用于分离固体颗粒含量较多的悬浮液，其生产能力 　　　较大。也可以在高温、高压下操作，例如催化剂回收。 特点：有直径为300~1300mm的圆锥形转鼓绕水平轴旋转， 其离心分离因数可达600。 转鼓内有可旋转的螺旋输送器，其转数比转鼓的转数 稍低. 工作原理：