(1.17)--4 流体通过颗粒层的流动-沉降.ppt

沉降分离章节名称：第五章 颗粒的沉降和流态化 5.2 颗粒的沉降运动 5.3 沉降分离设备 授课对象：相关专业本科二年级学生新闻：PM2.5年均浓度为39微克/立方米，比上年下降9.3%；PM10年平均浓度为71微克/立方米，比上年下降5.3%。图1 含尘废气的排放 1.静止流体中颗粒的自由沉降主要内容2.沉降分离设备复习曳力系数与颗粒雷诺数Rep的关系图2 曳力系数与颗粒雷诺数Rep的关系（1）层流区层流区（斯托克斯定律区）斯托克斯定律区）（2）过渡区（）过渡区（阿仑区）阿仑区）图1 含尘废气的排放（3）湍流区）湍流区（牛顿定律区）（牛顿定律区）1.静止流体中颗粒的自由沉降自由沉降自由沉降：颗粒浓度低，分散好，沉降过程中互不碰撞、互不影响。颗粒浓度低，分散好，沉降过程中互不碰撞、互不影响。（1）重力沉降速度）重力沉降速度球形颗粒重力、浮力及曳力达到力平衡时，加速度球形颗粒重力、浮力及曳力达到力平衡时，加速度（1）等于0，颗粒的ut不再变化。（2）式中，（3）其中，对于固定的流-固系统，物性 是定值，此时，沉降速度只与粒径有关。思考：如何求解沉降速度？此ut称为颗粒的沉降速度。则有颗粒沉降速度为 1.静止流体中颗粒的自由沉降（2）沉降速度的计算）沉降速度的计算当颗粒直径较小时，处于斯托克斯区时，当颗粒直径较大时，处于牛顿定律区时，（4）（5）试差计算法计算沉降速度：试差计算法计算沉降速度：假设沉降处于某一区域；假设沉降处于某一区域；计算计算ut；计算计算Rep，校验区域；，校验区域；若符合，则正确，否则重新假设区域。若符合，则正确，否则重新假设区域。例：直径为80m，密度为3000kg/m3的固体颗粒在25水中自由沉降，试计算其沉降速度。1.静止流体中颗粒的自由沉降（2）沉降速度的计算）沉降速度的计算解：假设颗粒在层流区沉降。25水密度为996.9kg/m3，粘度为0.897310-3Pa.s。则 1.静止流体中颗粒的自由沉降(3)影响沉降速度的其它因素影响沉降速度的其它因素干扰沉降干扰沉降端效应端效应分子运动分子运动非球形液滴或气泡的运动2.沉降分离设备按照作用于颗粒上的外力不一样，沉降分离设备可分为重力沉降和离心沉降。重力沉降设备中包括降尘室和增稠器。降尘室借助重力沉降除去气流中的尘粒。结论：降尘室生产能力与底面积、沉降速度有关，而与降尘室高度无关。故降尘室宜做成结论：降尘室生产能力与底面积、沉降速度有关，而与降尘室高度无关。故降尘室宜做成扁平形状扁平形状。图3 颗粒在降尘室的运动沉降分离条件：沉降分离条件：气流的停留时间大于或等于气流的停留时间大于或等于颗粒的沉降时间；颗粒的沉降时间；降尘室的处理能力为2.沉降分离设备高温含尘废气具有温度高（4501400）、粉尘颗粒细（110m）、悬浮于空中不易沉降、且成分复杂、净化要求高（大部分行业要求小于50mg/m3）等特点而成为大气污染控制的重点和难点。传统除尘方法受其技术的局限性，不能同时满足高温含尘废气高标准环保排放与余热利用的要求。在高温气体净化除尘技术中，金属过滤净化除尘技术通过高温过滤介质实现气-固分离，达到气体净化和资源回收的目的。金属丝网除尘器就是其中一种。袋式除尘器是一种干式滤尘装置，适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。课后作业学习通作业：查阅除尘相关的文献资料，并进行归纳总结。