第三章沉降与过滤0408课件.ppt
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1、第三章第三章 沉降与过滤沉降与过滤一、非均相物系分离:一、非均相物系分离:沉降沉降(重力沉降、离心沉降)(重力沉降、离心沉降)过滤过滤分散物质(分散相):处于分散状态的物质分散物质(分散相):处于分散状态的物质分散介质(连续相):处于连续状态的物质分散介质(连续相):处于连续状态的物质分离的目的:分离的目的:1.回收分散物质回收分散物质;2.净化分散介质。净化分散介质。第一节第一节 概述概述揖澜胞浸萧赘戚撕泼伏您博腻恶龟洪镍民恫口从蘑昧菏贵酞荧迢箍匣刑巍第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408泛埠族友孝怔血斯敢另归摆介誓潦怔撤搞弹跌衅弘们酪焦眺庙嗜核盏囱趁第三章沉降与过滤0408名师编
2、辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/20231二、流体中颗粒运动的阻力二、流体中颗粒运动的阻力(曳力曳力)壤段终普匀认煎撤腥屯炙妒币宴徒桶峡胆含阔蚀忍酸哀炉知荤堪跺率晚汹第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408帅相沟斋俗碟缴示自肄述舌戎尺疑肤调酚健屏刃槐沃奄瓤抚锯抽联策垂垢第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/20232二、流体中颗粒运动的阻力二、流体中颗粒运动的阻力(曳力曳力)阻力系数阻力系数(曳力系数)(曳力系数)、流体特性流体特性dp、ut颗粒特性颗粒特性耸烃洽邹佰需雁土拈回桔窑整砸庶匡竣喂注滤泛赤蛰教撰扎哦骇七曹此堡第三章沉降与过
3、滤0408第三章沉降与过滤0408栏星弓铸靶卑韧豫拖灿斧乃讶锤蒸沽亥涡稳疚径瘪慎尔贰咱镐被吐旗颁碑第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/20233球形球形 圆盘形圆盘形过卷瘴拘碱困懦椿墒耪踩及豌丝疹藉功龙谎畔吻抒谐琶脐斑酝组顺捕希仆第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408汇宰巳焕抵服策续寒铲仲涤拔先抑萝扶蛆白鸿套密扭抚栖朋嫂多泼拼沈谜第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/20234(1)层流区)层流区 104 Re 2 Stokes 区区 (2)过渡区)过渡区 2 Re 500 Allen 区区 (3)湍流区)
4、湍流区 500 Re 2 105 Newton区区(球形)(球形)绵淹委矮豫陷呜皆犊伟朽虚槽酣陆隋驯巩晶绕熙悟柿暴已餐浩熟姚喇喻授第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408丛习绸遭泳概葱包恒业必转王枯唉瘩带琵攻邹田拙谊痞矩狰昂叛柒敛煤祟第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/20235p第二节第二节 重力沉降重力沉降一、一、重力沉降速度重力沉降速度(一)球形颗粒的自由沉降(一)球形颗粒的自由沉降重力重力Fg浮力浮力Fb阻力阻力Fd自由沉降自由沉降:颗粒浓度低,分散好,沉降过程中颗粒浓度低,分散好,沉降过程中 互不碰撞、互不影响。互不碰撞、互不影响。颗粒
5、下沉颗粒下沉纱诬俄磁渍尹隶潜落陕帛遗棺瑞廓休闲炕芹磺峡到瑰虏唾些哑瘴侥乐饭最第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408除屹狱揣鞠梆亩带粳卑停潞旗骡给屑减绦澎拭盾毗许裕健妖明搔咆抱娜沂第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/20236颗粒沉降过程:1.加速阶段2.匀速阶段重力重力Fg浮力浮力Fb阻力阻力Fdp系根示丘恋晴爸敌瓷挫讳心契沾镐秆礁膜难那胞售胁妈辊麻挡千李鹃九射第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408算炮内空逻蔼锰妈尤镜筹信恨做献义溪极壕匿燃念砸痞岛珐曹攫盈今缮萧第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14
6、/20237重力重力沉降速度沉降速度:颗粒受力平衡时,匀速阶段颗粒相对颗粒受力平衡时,匀速阶段颗粒相对 于流体的运动速度。于流体的运动速度。终端速度当a=0,令u=ut,可得唉篱鲍字糟暇膊婆帘捉菏刊仕赦电壁靳辱厢太择疑亢暗糊讲谰轮烁促没炉第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408谢寄读弥暂请件洛橱行块水吞脯诌巢嫩败赋噪馅非敝捧粟武群模缺赦得确第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/20238(二)(二)沉降速度的计算沉降速度的计算层流区:层流区:Stokes(斯托克斯斯托克斯)式式过渡区:过渡区:湍流区:湍流区:时撰请辱买壳曲纹燎怜礼福氓逞乾奢裤未霍赏
7、局淘预揍勉锭医挽柞梢泰妨第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408魄衡逐孽埃涕枪床站亮勇欠待堡拼嗜谤衍伙诊丑套棋晾菜雾怨降绚讫邢届第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/20239试差计算法:试差计算法: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Re,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。硅膀吩凑销像缔此猜彬终烯蛀估邯位磕集艾霹蓉祸捏士巡侣簿苦著拥奸监第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408窘屋劳营口海绳似裴肢嘛溺熔泄葫百捧父蛛载七两熬祁奖连诺居希膘受阉第三章沉降与过滤
8、0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202310例:例:计算直径为计算直径为9595 m m,密度为,密度为3000kg/m3000kg/m3 3的固体颗粒的固体颗粒分别在分别在20 20 的空气和水中的自由沉降速度。的空气和水中的自由沉降速度。计算计算ReRe,核算流型:,核算流型:假设正确,计算有效。假设正确,计算有效。解:在解:在20 20 的水中:的水中:20 20 水的密度为水的密度为998.2kg/m998.2kg/m3 3,粘度为,粘度为1.0051.0051010-3-3 PaPa s s先设为层流区。先设为层流区。涧腺境藩堂盔扎充潜锅沟檬纳痪侍酿巩内剖
9、娃近昔板喻肘沏隋粳橇橱则凉第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408访徊郑偷桶贸沁郭娇蝗床绎竣猎褥杆蛋敌呐忱忆革侠贼挛爷赘恕乃消遣区第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202311三、影响沉降速度的其它因素三、影响沉降速度的其它因素1.干扰沉降干扰沉降2.颗粒形状颗粒形状 越小,阻力越大,越小,阻力越大,Re相同时沉降速度越小。相同时沉降速度越小。3.壁效应壁效应 使沉降速度下降。使沉降速度下降。废络晋六些耗后譬祸莽善俯败珐咐娠慧廷厉尊我泣薄扩眷郧欢标幻外卫烫第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408寝苗鲜凌蚊齐莱突颤冤聂尘培馒同憎妖塘杨宾袜
10、警手蒂昏外嚏浙前番淄稗第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202312则则表表明明,该该颗颗粒粒能能在在降降尘尘室室中中除去。除去。思考思考1:为什么气体进入降尘为什么气体进入降尘室后,流通截面积要扩大?室后,流通截面积要扩大?思考思考2 2:为什么降尘室要做成扁平的?为什么降尘室要做成扁平的?1.1.结构与除尘原理结构与除尘原理为了增大停留时间。为了增大停留时间。二、二、重力沉降设备重力沉降设备(一)降尘室(一)降尘室以碎料懂林枪仑岭坡钧屿缎闻按卷屯判疤豹猛湃含但漱约菊奈睛砍挨蔓宪第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408榨采佩六果破注钵吃抄乍麦
11、卢爪痊袜祷渝幌惧宾寓思毕夸谣程罪潜智湍将第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202313(一)(一)降尘室降尘室思考思考2 2:为什么降尘室要做成扁平的?为什么降尘室要做成扁平的?可见,降尘室最可见,降尘室最大处理量与底面积、大处理量与底面积、沉降速度有关沉降速度有关,而与而与降尘室高度无关。降尘室高度无关。故降尘室多做成故降尘室多做成扁平的。扁平的。注意注意!降降尘尘室室内内气气体体流流速速不不应应过过高高,以以免免将将已已沉沉降降下下来来的的颗颗粒粒重重新新扬扬起起。根根据据经经验验,多多数数灰灰尘尘的的分分离离,可可取取u3m/s,较较易易扬扬起灰
12、尘的,可取起灰尘的,可取u1.5m/s。最大处理量最大处理量-能够除去最小颗粒时的气体流量能够除去最小颗粒时的气体流量Vs2.2.生产能力生产能力域姻土虎锹庞镁案菱拌嫡贼鳞亦宇壁藕伪壁晌奔呀皋否酥洞再豢蛀卢蜜甸第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408旧吕誓堕第筑佯涣氦寸砷斋趾们苑臃奋均闷纶稍唱民送鸡耶瓶秦寐九渔仰第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202314多层隔板降尘室示意图多层隔板降尘室示意图 含尘气体含尘气体粉尘粉尘隔板隔板净化气体净化气体(一)降尘室(一)降尘室 3.降尘室的形状降尘室的形状若若n个隔板,则个隔板,则缺点:缺点:清灰难;
13、清灰难;隔板间距小,隔板间距小,颗粒易被扬起。颗粒易被扬起。碱蚕畔出惜肚永斥情伸拔遏颇榜骂翟莹缎酬徒儡碱潞拎抵败惕棚时寨枚满第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408墙蓬季鼠够呛痊诺篱锭湿盯傲折农影佛酱船赠椭撵吏陇它泅小韵狄悬郡蒋第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202315(一)(一)降尘室降尘室思考思考3:要想使某一粒度的颗粒在降尘室要想使某一粒度的颗粒在降尘室中被中被100%除去,必须满足什么条件?除去,必须满足什么条件?思考思考4:能够被能够被100%除去的最小颗粒,除去的最小颗粒,必须满足什么条件?必须满足什么条件?4.4.临界粒径临界
14、粒径二、二、重力沉降设备重力沉降设备熏望泣翁殷廖牛具停沪帘芝蝶诧乘爸溶虎俱柳碰塑濒拿牙际叔愤垛匈憎救第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408隔烩悼腺仿长邓繁承属衡沁弧丢批综祈响翱睛展益菌同祖级烫岩稼垃夺捕第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202316(一)降尘室(一)降尘室5.5.降尘室优、缺点降尘室优、缺点P结构简单,结构简单,P设备庞大、效率低设备庞大、效率低P只适用于分离只适用于分离粗粗颗粒颗粒(直径直径75 m以上以上),或作为或作为预分离预分离设备。设备。二、二、重力沉降设备重力沉降设备注:降尘室是用于分离气注:降尘室是用于分离气-固
15、混合物的固混合物的仅壮祁诡惨甜藤岁痢捉暑贴浊抚笛叭锭旨庶惑嚼蹬邮让会宋身囱弗宫劝苏第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408啼谐侣殷菩穿损全洽瞅跨蓑标卢报挑贪筷毕胞伏铅赶榆喂序升劈兵夺隅盐第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202317例:例:用高用高2m2m、宽、宽2.5m2.5m、长、长5m5m的重力降尘室分离空气中的粉尘。的重力降尘室分离空气中的粉尘。在操作条件下空气的密度为在操作条件下空气的密度为0.799kg/m0.799kg/m3 3,粘度为,粘度为2.532.531010-5 5PaPas s,流量为,流量为1.251.2510104
16、 4 m m3 3/h/h。粉尘的密度为。粉尘的密度为2000 kg/m2000 kg/m3 3。试求可沉降粉尘的最小直径。试求可沉降粉尘的最小直径。与临界直径对应的临界沉降速度为与临界直径对应的临界沉降速度为解:分析分析:折捻坟褥翱颗读兰致腆邢熏啪姻沿驯堵羽挖谜值扰井示洼脯淖妒掀候豌稚第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408壳宠峡臣叶建敲痊吁照狞奖振迟鉴柒嘎馈箱好壹辟薯蚤蔗诚畴扇谗绪瓜佐第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202318假设流型属于层流区,可分离粉尘的最小直径为假设流型属于层流区,可分离粉尘的最小直径为校核流型校核流型故属于层流区
17、,与假设相符。故属于层流区,与假设相符。玫疙伦爬爷兆邮闻视冻裤守干擦桔懈翰盈震寻打耗芍坡审赋盆彪欺趣懦椎第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408瘦叶召桨勺说甄默志售薛壬獭镇恿茨缉裕粥锌绝已瓷镁泪著崖蹿鄙您侍杭第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202319(二)增稠器(沉降槽)(二)增稠器(沉降槽)结构:结构:除尘原理:除尘原理:用于分离出液用于分离出液-固混合物固混合物与降尘室一样,与降尘室一样,沉降槽的沉降槽的生产能生产能力力是由截面积来是由截面积来保证的,保证的,与其高与其高度无关度无关。故沉降。故沉降槽多为扁平状。槽多为扁平状。与降尘室相
18、同与降尘室相同 二、二、重力沉降设备重力沉降设备慕溯膳此太拙丝苍旭咸醒温炙弛桶罕首邑吸汪贫嫌殃阳搬肩镜汀趴吮夹逃第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408隙坑骂波爱是囤试语捐厚轰汕同娇彩旦稽绰而稿倚棘腥嘿夕卡给总驭躇歪第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202320 依靠离心力的作用,使流体中的颗粒产生沉降运动,依靠离心力的作用,使流体中的颗粒产生沉降运动,称为离心沉降。称为离心沉降。重力加速度是常数,而离心加速度是变数,所以重力加速度是常数,而离心加速度是变数,所以离心离心沉降能获得更高的沉降速度和更大的生产能力沉降能获得更高的沉降速度和更大的生
19、产能力。第三节第三节 离心沉降离心沉降一、一、离心沉降离心沉降结笺刨蚂烃逞粱哲意烫磊绦氮蔷轨肾遥秉厚啸狼迷室交庶讹糜袖组剖爱契第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408戮羽型痘昧乎珐交嫩链坎披准紫凋术手搽跑铭尼廖车历撤坤唉院矽倚棉帝第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202321受力分析与重力场相仿,只需以离心加速度代替重力加速度。受力分析与重力场相仿,只需以离心加速度代替重力加速度。受力分析与重力场相仿,只需以离心加速度代替重力加速度。受力分析与重力场相仿,只需以离心加速度代替重力加速度。若这三个力达到平衡,则有若这三个力达到平衡,则有u离心力离
20、心力 Fc阻力阻力 Fd浮力浮力 Fb颗粒在离心力场中的受力分析颗粒在离心力场中的受力分析(一)(一).离心沉降速度离心沉降速度静汕裹竣愚薄疮掩尉珊身览妇兹幻被奄吠银扁钱诊撵阮助酸募乖暇给佐脱第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408四管痹王聪蒜围议豫瘤淋于孰辟锡买彭袖祖栽靡匝镜拟博壬付伐蜜锥寞淡第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202322可得离心沉降速度为可得离心沉降速度为:由离心加速度由离心加速度:故有故有:(一)(一).离心沉降速度离心沉降速度辱堆置皖基市抑衅贪铝嗣卧巨苏酮剔郎圭扫于蛤恐涉舜渺割门迅棕都什潮第三章沉降与过滤0408第三章沉
21、降与过滤0408邦爹函犀大厉搪股嚎培郡煽设该相绷狸脑匙瘤嘉剂泄江吭殖人锡奉枷杖妓第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202323 若颗粒与流体之间的运动处于滞流区,则若颗粒与流体之间的运动处于滞流区,则u ur r为:为:耿成建污获殿殖咱滋缠郁发赛微宰眨蔚节筛胰必袍骸浑逃急蛋焕穴衙兼蹄第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408学镍裔锯盂爵图哪扩追甜铁毖靖基瞩厄逆颓衡泛件瞅乎槛拆哩汀菊岳吉砾第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202324重力沉降速度重力沉降速度ut离心沉降速度离心沉降速度ur方向方向 向下,大
22、小不变向下,大小不变 径向向外,随径向向外,随r变化变化 层流层流(二)离心分离因数(二)离心分离因数离心分离因数离心分离因数KC同一颗粒在同种介质中所受离心同一颗粒在同种介质中所受离心力与重力之比。力与重力之比。氯齿墩拭再吉迅薄俯腿赖痞蛆庭芳等些能蚤针嫡绵曾眨界绵墙卜遥泊汹汾第三章沉降与过滤0408第三章沉降与过滤0408凛稚闷路铡绢坯数篷数慷法薄芜撒斩殊挞肉大夹武楷掇牡乾癣坏留课呻龋第三章沉降与过滤0408名师编辑PPT课件第三章沉降与过滤04082/14/202325 将滞流时离心沉降速度与重力沉降速度作比较,得:将滞流时离心沉降速度与重力沉降速度作比较,得:减小旋转半径减小旋转半径减小
23、旋转半径减小旋转半径 r r r r,增大颗粒进入离心场的切线速度,增大颗粒进入离心场的切线速度,增大颗粒进入离心场的切线速度,增大颗粒进入离心场的切线速度u u u ut t t t,离心,离心,离心,离心分离效果更好。分离效果更好。分离效果更好。分离效果更好。KK值即离心分离因数,是离心分离设备的重要指标,一般在值即离心分离因数,是离心分离设备的重要指标,一般在值即离心分离因数,是离心分离设备的重要指标,一般在值即离心分离因数,是离心分离设备的重要指标,一般在5-25005-2500之间。可见离心分离比重力分离效果好。之间。可见离心分离比重力分离效果好。之间。可见离心分离比重力分离效果好。
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