3沉降與過濾習題及答案

1、沉降與過濾一章習題及答案一、選擇題1、 一密度為7800 kg/m3 的小鋼球在相對密度為1.2的某液體中的自由沉降速度為在20水中沉降速度的1/4000，則此溶液的粘度為 （設沉降區(qū)為層流）。D 4000 mPa·s； 40 mPa·s； 33.82 Pa·s； 3382 mPa·s 2、含塵氣體在降塵室內(nèi)按斯托克斯定律進行沉降。理論上能完全除去30m的粒子，現(xiàn)氣體處理量增大1倍，則該降塵室理論上能完全除去的最小粒徑為 。D A； B。；C。； D。3、降塵室的生產(chǎn)能力取決于 。 BA沉降面積和降塵室高度；B沉降面積和能100%除去的最小顆粒的沉降速度

2、；C降塵室長度和能100%除去的最小顆粒的沉降速度；D降塵室的寬度和高度。4、降塵室的特點是 。DA 結(jié)構(gòu)簡單，流體阻力小，分離效率高，但體積龐大；B 結(jié)構(gòu)簡單，分離效率高，但流體阻力大，體積龐大；C 結(jié)構(gòu)簡單，分離效率高，體積小，但流體阻力大；D 結(jié)構(gòu)簡單，流體阻力小，但體積龐大，分離效率低5、在降塵室中，塵粒的沉降速度與下列因素 無關(guān)。C A顆粒的幾何尺寸 B顆粒與流體的密度 C流體的水平流速； D顆粒的形狀6、在討論旋風分離器分離性能時，臨界粒徑這一術(shù)語是指 。C A. 旋風分離器效率最高時的旋風分離器的直徑; B. 旋風分離器允許的最小直徑; C. 旋風分離器能夠全部分離出來的最小顆粒

3、的直徑; D. 能保持滯流流型時的最大顆粒直徑7、旋風分離器的總的分離效率是指 。D A. 顆粒群中具有平均直徑的粒子的分離效率; B. 顆粒群中最小粒子的分離效率; C. 不同粒級(直徑范圍)粒子分離效率之和; D. 全部顆粒中被分離下來的部分所占的質(zhì)量分率 8、對標準旋風分離器系列，下述說法哪一個是正確的 。C A尺寸大，則處理量大，但壓降也大； B尺寸大，則分離效率高，且壓降??； C尺寸小，則處理量小，分離效率高； D尺寸小，則分離效率差，且壓降大。9、恒壓過濾時， 如濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力可忽略，當操作壓差增加1倍，則過濾速率為原來的 。 BA. 1 倍； B. 2 倍； C.倍； D

4、.1/2倍10、助濾劑應具有以下性質(zhì) 。B A. 顆粒均勻、柔軟、可壓縮; B. 顆粒均勻、堅硬、不可壓縮; C. 粒度分布廣、堅硬、不可壓縮; D. 顆粒均勻、可壓縮、易變形11、助濾劑的作用是 。BA 降低濾液粘度，減少流動阻力；B 形成疏松餅層，使濾液得以暢流；C 幫助介質(zhì)攔截固體顆粒；D 使得濾餅密實并具有一定的剛性12、下面哪一個是轉(zhuǎn)筒真空過濾機的特點 。B A面積大，處理量大；B面積小，處理量大；C壓差小，處理量?。籇壓差大，面積小13、以下說法是正確的 。B A. 過濾速率與A(過濾面積)成正比; B. 過濾速率與A2成正比; C. 過濾速率與濾液體積成正比; D. 過濾速率與濾

5、布阻力成反比14、恒壓過濾，如介質(zhì)阻力不計，過濾壓差增大一倍時，同一過濾時刻所得濾液量 。C A. 增大至原來的2倍; B. 增大至原來的4倍; C. 增大至原來的倍; D. 增大至原來的1.5倍15、過濾推動力一般是指 。 B A過濾介質(zhì)兩邊的壓差；B. 過濾介質(zhì)與濾餅構(gòu)成的過濾層兩邊的壓差; C. 濾餅兩面的壓差; D. 液體進出過濾機的壓差16、恒壓板框過濾機，當操作壓差增大1倍時，則在同樣的時間里所得濾液量將 （忽略介質(zhì)阻力） 。 AA增大至原來的倍； B增大至原來的 2倍 ； 增大至原來的 4 倍； D不變二、填空題1、一球形石英顆粒，分別在空氣和水中按斯托克斯定律沉降，若系統(tǒng)溫度升

6、高，則其在水中的沉降速度將 ，在空氣中的沉降速度將 。下降，增大2、在滯流(層流)區(qū)，顆粒的沉降速度與顆粒直徑的 次方成正比。 23、降塵室的生產(chǎn)能力與降塵室的 和（ ） 有關(guān)。 長度 寬度4、已知某沉降室在操作條件下的氣體流率為3600m3/h，沉降室長、寬、高尺寸為=5,則其沉降速度為 。0.0675、在除去某粒徑的顆粒時，若降塵室的高度增加一倍，氣流速度 。減少一倍6、若降塵室的高度增加，則沉降時間 ，氣流速度 ，生產(chǎn)能力 。增加；下降；不變7、一降塵室長8m，寬4m，高1.5m，中間裝有14塊隔板，隔板間距為0.1m。現(xiàn)顆粒最小直徑為12m，其沉降速度為0.02 mm/s，欲將最小直徑

7、的顆粒全部沉降下來， 則含塵氣體的最大流速不能超過 m/s。1.68、在旋風分離器中，某球形顆粒的旋轉(zhuǎn)半徑為0.4 m, 切向速度為15 m/s。當顆粒與流體的相對運動屬層流時，其分離因數(shù)為 。579、選擇旋風分離器型式及決定其主要尺寸的根據(jù)是 ； ； 。氣體處理量，分離效率，允許壓降10、通常， 非均相物系的離心沉降是在旋風分離器中進行， 懸浮物系一般可在旋液分離器或沉降離心機中進行。氣固；液固11、已知q為單位過濾面積所得濾液體積V/A，qe為Ve/A，Ve為過濾介質(zhì)的當量濾液體積(濾液體積為Ve時所形成的濾餅層的阻力等于過濾介質(zhì)的阻力)，在恒壓過濾時，測得 t/q=3740q+200 則

8、過濾常數(shù)K = （ ）。 0.00053512、實現(xiàn)過濾操作的外力可以是 、 或 。重力；壓強差；慣性離心力13、在餅層過濾中，真正發(fā)揮攔截顆粒作用的主要是 而不是 。濾餅層；過濾介質(zhì)14、對恒壓過濾，當過濾面積增大一倍時，如濾餅可壓縮，則過濾速率增大為原來的 倍。 四15、用板框式過濾機進行恒壓過濾操作，隨著過濾時間的增加，濾液量 ，生產(chǎn)能力 。增加；不變16、對恒壓過濾，介質(zhì)阻力可以忽略時，過濾量增大一倍，則過濾速率為原來的 。 二分之一三、計算題1、某一鍋爐房的煙氣沉降室，長、寬、高分別為11×6×4 m，沿沉降室高度的中間加一層隔板，故塵粒在沉降室內(nèi)的降落高度為2m

9、。煙氣溫度為150，沉降室煙氣流量12500m3標準）/ h，試核算沿降室能否沉降35m以上的塵粒。 已知塵粒 = 1600 kg/m3，煙氣 = 1.29 kg/m，煙氣 = 0.0225cp解： 設沉降在滯流狀態(tài)下進行，Re 1，且因 塵粒>>煙氣，故斯托克斯公式可簡化為： u0 = d塵粒2塵粒g/18煙氣 = (35×10-6)2×1600×9.81/ (18×2.25×10-5) = 0.0474 m/s 檢驗：Re = d塵粒u0煙氣/煙氣 = 35×10-6×0.0474×1.29/(2.

10、25×10-5) = 0.0951 故采用計算式正確，則35mm以上粒子的沉降時間為： 沉降 = 2/0.0474 = 42.2s 又，煙氣流速u = (12500/(4×6×3600)×（273+150）/273 = 0.224 m/s 煙氣在沉降室內(nèi)停留時間：停留 = 11/0.224 = 49.1s即停留沉降 35mm以上塵?？稍谠撌页两?、相對密度7.9，直徑2.5 mm的鋼球，在某粘稠油品（相對密度0.9）中以5mm/s的速度勻速沉降。試求該油品的粘度。解： 設沉降以滯流狀態(tài)進行，則： 油品 = d鋼球2 (鋼球-油品)g/(18 u鋼球) =

11、 (0.0025)2×(7900-900)×9.81/(18×0.005) = 4.77Pas驗算：Re = d鋼球u鋼球油品/油品 = 0.0025×0.005×900/4.77 = 2.36×10-3 1 假設正確 3、直徑為30的球形顆粒,于大氣壓及20下在某氣體中的沉降速度為在水中沉降速度的88倍, 又知此顆粒在此氣體中的有效重量為水中有效重量的1.6倍。試求此顆粒在此氣體中的沉降速度. 20的水:, 氣體的密度為1.2kg/m3 (有效重量指重力減浮力)解: 解得： 設球形顆粒在水中的沉降為層流, 則在水中沉降速度: 校核：

12、1 假設正確. 則此顆粒在氣體中的沉降速度為 4、有一降塵室，長6m，寬3m，共20層，每層100mm，用以除去爐氣中的礦塵，礦塵密度，爐氣密度，粘度0.035m，現(xiàn)要除去爐氣中10以上的顆粒，試求：（1） 為完成上述任務，可允許的最大氣流速度為多少？（2） 每小時最多可送入爐氣若干？（3） 若取消隔板，為完成任務該降塵室的最大處理量為多少？解：（1）設沉降區(qū)為滯流，則 因為 則 假設正確由降塵室的分離條件，有 （2）=6052.3（3） 可見加隔板可提高生產(chǎn)能力，但隔板間距不能過小，過小會影響出灰和干擾沉降。5、一降塵室，長5，寬3，高4，內(nèi)部用隔板分成20層，用來除去煙氣中以上的顆粒。已知

13、煙氣密度為0.6，粘度為0.03，塵粒密度為4300，試求可處理的煙氣量。解： 設沉降區(qū)為層流，則驗算 故假設正確總處理量為 6、一降塵室長5m，寬3m，高4m，內(nèi)部用隔板分成20層，用來回收含塵氣體中的球形固體顆粒，操作條件下含塵氣體的流量為36000，氣體密度，粘度。塵粒密度，試求理論上能100%除去的最小顆粒直徑。解：降塵室總面積 生產(chǎn)能力的計算式為 注意式中 u0 為能 100% 除去的最小顆粒的沉降速度，而A應為總沉降面積。解出 設沉降區(qū)為層流，則有 = 驗算Re0 = 故假設正確7、在202.7kPa(2atm) 操作壓力下用板框過濾機處理某物料，操作周期為3h，其中過濾1.5h，

14、濾餅不需洗滌。已知每獲1m3 濾液得濾餅0.05m3,操作條件下過濾常數(shù)，介質(zhì)阻力可忽略，濾餅不可壓縮。試計算：（1） 若要求每周期獲0.6m3的濾餅，需多大過濾面積？ （2） 若選用板框長´寬的規(guī)格為，則框數(shù)及框厚分別為多少？解：（1） 所以 A=28.43m (2) A=所以 =14.2 取15個 所以 =0.04應注意每個框的兩側(cè)都有濾布，故計算面積時要在n個框面積的基礎上再乘以2。8、一小型板框壓濾機有5個框，長寬各為0.2 m, 在300 kPa(表壓)下恒壓過濾2 h，濾餅充滿濾框，且得濾液80 L,每次洗滌與裝卸時間各為0.5 h。若濾餅不可壓縮，且過濾介質(zhì)阻力可忽略不

15、計。求：(1)洗滌速率為多少m3/（m2.h）? (2)若操作壓強增加一倍，其它條件不變，過濾機的生產(chǎn)能力為多少？解：（1）洗滌速率因過濾介質(zhì)阻力可忽略不計，即q2=K過濾面積A=5×0.22×2=0.4 m2單位過濾面積上的濾液量q=V/A=80×10-3/0.4=0.2 m3/m2過濾常數(shù)K= q2/=0.22/2=0.02 m2/h過濾終了時的速率 (dq/d)E=K/2q=0.02/(2×0.2)=0.05 m/h洗滌速率 (dq/d)W=0.5 (dq/d)E=0.5×0.05=0.025 m/h(2) p=2p時的生產(chǎn)能力因濾餅不可

16、壓縮,所以 K=Kp/p=2K=2×0.02=0.04 m2/h因在原板框壓濾機過濾，懸浮液濃度未變，則當5個板框充滿濾餅時所得濾液量仍為V=0.08 m3, 故此時所用的過濾時間為= q2/K=q2/K=0.22/0.04=1 h生產(chǎn)能力 Q=V/(+w+D)=0.08/(1+0.5+0.5)=0.04 m3 濾液/h9、在一板框過濾機上過濾某種懸浮液，在1atm表壓下20分鐘在每1m2過濾面積上得到0.197m3的濾液,再過濾20分鐘又得濾液0.09m3。試求共過濾1小時可得總濾液量為若干m3.解: 當時, q1 = 0.197m3/m2 時, q2 = 0.197+0.09 = 0.287m3/m2 代入恒壓過濾方程時可得: 聯(lián)立解得：由此 當過濾1小時后,可得濾液量: 解得: q = 0.356m3/m2 即每m2過濾面積過濾1小時后可得濾液為0.356m310、一轉(zhuǎn)筒真空過濾機，其直徑和長度均為1m，用來過濾某懸浮液。原工況下每轉(zhuǎn)一周