化工原理第三章第二节.ppt

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1、第第三三章章 非均相物系分离非均相物系分离一、离心沉降速度一、离心沉降速度二、旋风分离器操作原理二、旋风分离器操作原理三、旋风分离器的性能三、旋风分离器的性能四、旋风分离器的结构型四、旋风分离器的结构型式与选用式与选用第第二二节节 离心沉降离心沉降2022/12/20离心沉降：离心沉降：依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程 适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的非均相物系。适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的非均相物系。惯性离心力场与重力场的区别惯性离心力场与重力场的区别 重力场重力场离心力场离心力场力场强度力场强度重力加速度重力加速度g guT2/R 方

2、向方向指向地心指向地心 沿旋转半径从中心指向外周沿旋转半径从中心指向外周 Fg=mg 作用力作用力 2022/12/20一、离心沉降速度一、离心沉降速度1、离心沉降速度、离心沉降速度ur惯性离心力惯性离心力=向心力向心力=阻力阻力=三力达到平衡，则：三力达到平衡，则：2022/12/20 平平衡衡时时颗颗粒粒在在径径向向上上相相对对于于流流体体的的运运动动速速度度ur便便是是此此位位置置上的上的离心沉降速度离心沉降速度。2、离心沉降速度与重力沉降速度的比较离心沉降速度与重力沉降速度的比较离心沉降速度与重力沉降速度的比较离心沉降速度与重力沉降速度的比较 表达式表达式：重力沉降速度公式中的：重力沉

3、降速度公式中的重力加速度改为离心加速度重力加速度改为离心加速度数值与方向：数值与方向：重力沉降速度基本上为重力沉降速度基本上为定值，方向向下定值，方向向下 离心沉降速度为离心沉降速度为绝对速度在径向上的分量，绝对速度在径向上的分量，随颗粒在随颗粒在 离心力场中的离心力场中的位置而变，位置而变，方向是沿半径向外方向是沿半径向外 2022/12/20阻力系数阻力系数 ：层流时：层流时 同同一一颗颗粒粒在在同同一一种种介介质质中中的的离离心心沉沉降降速速度度与与重重力力沉沉降降速速度的比值为度的比值为 ：Kc离心分离因数。离心分离因数。例例如如:当当旋旋转转半半径径R=0.4m，切切向向速速度度uT

4、=20m/s时时，求求分分离因数。离因数。2022/12/20二、旋风分离器的操作原理二、旋风分离器的操作原理D2022/12/202022/12/20三、三、旋风分离器的性能旋风分离器的性能 旋旋风风分分离离器器性性能能的的主主要要操操作作参参数数为为气气体体处处理理量，分离效率和气体通过旋风分离器的压强降。量，分离效率和气体通过旋风分离器的压强降。1 1 1 1、气体处理量、气体处理量、气体处理量、气体处理量 旋风分离器的处理量旋风分离器的处理量 2 2 2 2、临界粒径、临界粒径、临界粒径、临界粒径 临临界界粒粒径径 ：理理论论上上在在旋旋风风分分离离器器中中能能完完全全分分离离下下来来

5、的的最小颗粒直径。最小颗粒直径。2022/12/201）临界粒径的计算式临界粒径的计算式 a)进进入入旋旋风风分分离离器器的的气气流流严严格格按按照照螺螺旋旋形形路路线线作作等等速速运运动，且切向速度恒定，等于进口气速，即动，且切向速度恒定，等于进口气速，即uT=ui；b)颗粒沉降过程中所穿过的气流厚度为进气口宽度颗粒沉降过程中所穿过的气流厚度为进气口宽度B;表示。表示。c)颗粒在滞流情况下做自由沉降，径向速度可用颗粒在滞流情况下做自由沉降，径向速度可用 0.659m，则则在在规规定定的的气气量量下下不不能能达达到到规规定定的分离效率。的分离效率。倘倘若若直直径径D0.654m，则则在在规规定定的的气气量量下下，压压降降将将超超出出允许的范围。允许的范围。2022/12/20