第二章機(jī)械分離

1、目錄第三章 機(jī)械分離第一節(jié) 過(guò)濾 一、概述一、概述二、過(guò)濾的基本理論二、過(guò)濾的基本理論三、過(guò)濾的計(jì)算三、過(guò)濾的計(jì)算習(xí)題課習(xí)題課目錄 第二節(jié) 沉降 一、重力沉降一、重力沉降二、離心沉降二、離心沉降三、離心分離三、離心分離習(xí)題課習(xí)題課目錄 第三節(jié) 機(jī)械分離原理在食品工業(yè)中的應(yīng)用一、概述一、概述二、常用的食品工業(yè)機(jī)械分二、常用的食品工業(yè)機(jī)械分離設(shè)備離設(shè)備三、食品工業(yè)機(jī)械分離新技三、食品工業(yè)機(jī)械分離新技術(shù)術(shù) 小結(jié) 第三章第三章 機(jī)械分離機(jī)械分離 非均相物系非均相物系均相物系均相物系分離分離 懸浮液懸浮液-固固-液混合物液混合物乳濁液乳濁液-液液-液混合物液混合物含塵氣體含塵氣體-氣氣-固混合物固混合物

2、 含霧氣體含霧氣體-氣氣-液混合物液混合物-篩分、沉降、過(guò)濾篩分、沉降、過(guò)濾-將在下冊(cè)中介紹將在下冊(cè)中介紹第一節(jié)第一節(jié) 過(guò)濾過(guò)濾 濾濾餅餅過(guò)過(guò)濾濾深深層層過(guò)過(guò)濾濾兩兩種種過(guò)過(guò)濾濾方方式式一、概述一、概述深層過(guò)濾深層過(guò)濾 這種過(guò)濾是在過(guò)這種過(guò)濾是在過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行的濾介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行的，介質(zhì)表面無(wú)濾餅，介質(zhì)表面無(wú)濾餅形成。過(guò)濾用的介形成。過(guò)濾用的介質(zhì)為粒狀床層或素質(zhì)為粒狀床層或素?zé)ú簧嫌缘模┨諢ú簧嫌缘模┨沾赏不虬濉４赏不虬濉?此法適用于從液此法適用于從液體中除去很小量的體中除去很小量的固體微粒，例如飲固體微粒，例如飲用水的凈化。用水的凈化。一、概述一、概述濾漿濾餅過(guò)濾介質(zhì)濾液-推動(dòng)力：重力、壓

3、力、離心力推動(dòng)力：重力、壓力、離心力 濾濾餅餅過(guò)過(guò)濾濾深深層層過(guò)過(guò)濾濾兩兩種種過(guò)過(guò)濾濾方方式式濾餅過(guò)濾濾餅過(guò)濾一、概述一、概述濾漿濾餅過(guò)濾介質(zhì)濾液濾餅過(guò)濾濾餅過(guò)濾工業(yè)用過(guò)濾介質(zhì)主要有：工業(yè)用過(guò)濾介質(zhì)主要有： 棉、麻、絲、毛、合成纖維、金棉、麻、絲、毛、合成纖維、金屬絲等編織成的濾布。屬絲等編織成的濾布。過(guò)濾介質(zhì)：過(guò)濾介質(zhì)：多孔性介質(zhì)、耐腐蝕、耐熱并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。多孔性介質(zhì)、耐腐蝕、耐熱并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。一、概述一、概述濾漿濾餅過(guò)濾介質(zhì)濾液濾餅過(guò)濾濾餅過(guò)濾濾餅的壓縮性：濾餅的壓縮性： 空隙結(jié)構(gòu)易變形的濾餅為可壓縮濾餅?？障督Y(jié)構(gòu)易變形的濾餅為可壓縮濾餅。 一、概述一、概述濾漿濾餅過(guò)濾介質(zhì)

4、濾液濾餅過(guò)濾濾餅過(guò)濾 使用時(shí)，可預(yù)涂，也可以混使用時(shí)，可預(yù)涂，也可以混入待濾的濾漿中一起過(guò)濾。入待濾的濾漿中一起過(guò)濾。 助濾劑能形成結(jié)構(gòu)疏松、而助濾劑能形成結(jié)構(gòu)疏松、而且?guī)缀跏遣豢蓧嚎s的濾餅。可改且?guī)缀跏遣豢蓧嚎s的濾餅。可改善原濾餅的可壓縮性和過(guò)于致密善原濾餅的可壓縮性和過(guò)于致密的缺點(diǎn)。的缺點(diǎn)。 助濾劑：助濾劑：-是顆粒細(xì)小、粒度分布范圍較窄、堅(jiān)硬而懸浮性好是顆粒細(xì)小、粒度分布范圍較窄、堅(jiān)硬而懸浮性好 的顆粒狀或纖維固體，如硅藻土、纖維粉末、活性的顆粒狀或纖維固體，如硅藻土、纖維粉末、活性 炭、石棉。炭、石棉。二、過(guò)濾基本方程二、過(guò)濾基本方程 L u V -即為流速，即為流速，單位時(shí)間內(nèi)通單位

5、時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位過(guò)濾面積的濾液體積過(guò)單位過(guò)濾面積的濾液體積過(guò)濾速度過(guò)濾速度uAVq 其其中中ddddqAVu 濾餅過(guò)濾過(guò)程中，濾餅逐漸增厚，流動(dòng)阻力也隨之逐濾餅過(guò)濾過(guò)程中，濾餅逐漸增厚，流動(dòng)阻力也隨之逐漸增大，所以過(guò)濾過(guò)程屬于不穩(wěn)定的流動(dòng)過(guò)程。故漸增大，所以過(guò)濾過(guò)程屬于不穩(wěn)定的流動(dòng)過(guò)程。故 A二、過(guò)濾基本方程二、過(guò)濾基本方程 L le u de u 流體在固定床內(nèi)流動(dòng)的簡(jiǎn)化模型 (1)細(xì)管長(zhǎng)度細(xì)管長(zhǎng)度le與床層高度與床層高度L成正比成正比(2)細(xì)管的內(nèi)表面積等于全部顆粒的表面積，細(xì)管的內(nèi)表面積等于全部顆粒的表面積， 流體的流動(dòng)空間等于床層中顆粒之間的全部空隙體積。流體的流動(dòng)空間等于床層中顆粒之間

6、的全部空隙體積。1、過(guò)濾基本方程的推導(dǎo)、過(guò)濾基本方程的推導(dǎo)簡(jiǎn)化模型簡(jiǎn)化模型：假定：假定：LKle0 潤(rùn)濕周邊潤(rùn)濕周邊流通截面積流通截面積 4ed 1444aVaVB細(xì)細(xì)管管的的全全部部?jī)?nèi)內(nèi)表表面面積積細(xì)細(xì)管管的的流流動(dòng)動(dòng)空空間間真實(shí)速度真實(shí)速度 u u 1aaB濾餅體積濾餅體積濾餅的比表面積濾餅的比表面積顆粒的比顆粒的比表面積表面積二、過(guò)濾基本方程二、過(guò)濾基本方程221udlpweef L le u u de u 流體在固定床內(nèi)流動(dòng)的簡(jiǎn)化模型 eR64 濾餅內(nèi)，雷諾數(shù)很小，屬層流流動(dòng)，濾餅內(nèi)，雷諾數(shù)很小，屬層流流動(dòng)， ude eR2132eedlpu 1p -哈根哈根-泊謖葉方程泊謖葉方程le

7、、de表達(dá)式（表達(dá)式（見(jiàn)上頁(yè)見(jiàn)上頁(yè)） uu AuuA 由質(zhì)量守恒得：由質(zhì)量守恒得：濾餅截濾餅截面積面積A二、過(guò)濾基本方程二、過(guò)濾基本方程 LpaKu 1220312 Lrp 1 ddqAddVu 過(guò)濾阻力過(guò)濾阻力過(guò)濾推動(dòng)力過(guò)濾推動(dòng)力 eLrpLrpu 22 介質(zhì)阻力）介質(zhì)阻力）（濾餅阻力（濾餅阻力過(guò)濾總推動(dòng)力過(guò)濾總推動(dòng)力 eLLrpu p2 p1u 2322012 maKr比比阻阻，單單位位令令 思考：思考：影響過(guò)濾阻力的因素有哪些？影響過(guò)濾阻力的因素有哪些？ 影響過(guò)濾速度的因素有哪些？影響過(guò)濾速度的因素有哪些？二、過(guò)濾基本方程二、過(guò)濾基本方程 eVVcrpA AddV 設(shè)每獲得單位體積濾液時(shí)

8、，被截留在過(guò)濾介質(zhì)上的濾餅體設(shè)每獲得單位體積濾液時(shí)，被截留在過(guò)濾介質(zhì)上的濾餅體積為積為c（m3濾餅濾餅/m3濾液），則濾液），則 sprr 0令令ddVesVVcrpA012AcVL AcVLee eLLrpu 濾濾餅餅濾濾液液1c思考：思考：濾餅中全是固體物嗎？濾餅中全是固體物嗎？壓縮指數(shù)壓縮指數(shù)0s1（可壓縮濾餅）（可壓縮濾餅）s=0（不可壓縮濾餅）（不可壓縮濾餅）二、過(guò)濾基本方程二、過(guò)濾基本方程 crpKs012 令令 eVVKAddV 22 eqqKddq 2 -過(guò)濾基本方程過(guò)濾基本方程過(guò)濾常數(shù)，過(guò)濾常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定由實(shí)驗(yàn)測(cè)定 pu思考：思考：影響影響K的因素有哪些？的因素有哪些？ 影

9、響影響Ve或或qe的因素有哪些？的因素有哪些？二、過(guò)濾基本方程二、過(guò)濾基本方程 crpKs012 32212 Car影響影響K的因素：的因素：影響影響qe或或Ve 的因素：的因素：濾餅性質(zhì)（濾餅性質(zhì)（s、 、a）濾漿性質(zhì)（濾漿性質(zhì)（c、 ）推動(dòng)力（推動(dòng)力（ p）過(guò)濾介質(zhì)的性質(zhì)（孔的結(jié)構(gòu)、過(guò)濾介質(zhì)的性質(zhì)（孔的結(jié)構(gòu)、 、r0、厚度）、厚度） pu二、過(guò)濾基本方程二、過(guò)濾基本方程 222KAVVVe 2、恒壓過(guò)濾、恒壓過(guò)濾 crpKs012 過(guò)過(guò)濾濾阻阻力力過(guò)過(guò)濾濾推推動(dòng)動(dòng)力力 AddVu eVVKA 2 pu 表觀速度表觀速度特點(diǎn)：特點(diǎn)： K為常數(shù)為常數(shù) 積分得：積分得： 或或 Kqqqe 22若

10、過(guò)濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，則若過(guò)濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，則 22KAV 或或 Kq 2，過(guò)濾速度愈來(lái)愈小。，過(guò)濾速度愈來(lái)愈小。恒壓過(guò)濾方程恒壓過(guò)濾方程三、過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定三、過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定eqKqKq21 1500 1000 q 500 0 0 0.025 0.05 0.075 q 斜率1/K截距2qe/KCpsK log)1(log crpKs012 恒壓時(shí)：恒壓時(shí)： Kqqqe 22log plogK作圖求出壓作圖求出壓縮指數(shù)縮指數(shù)s /qq圖三、過(guò)濾計(jì)算三、過(guò)濾計(jì)算輔輔助助時(shí)時(shí)間間洗洗滌滌時(shí)時(shí)間間過(guò)過(guò)濾濾時(shí)時(shí)間間操操作作周周期期 生產(chǎn)能力：生產(chǎn)能力： 操作周期：操作周期： 單位時(shí)間內(nèi)獲得的濾液

11、量或?yàn)V餅量單位時(shí)間內(nèi)獲得的濾液量或?yàn)V餅量 。RwFc)/(360036003hmVVQRwFc 1 1、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)能力 （一）（一） 間歇過(guò)濾機(jī)的計(jì)算間歇過(guò)濾機(jī)的計(jì)算2、濾餅的洗滌、濾餅的洗滌 洗滌液 w p Lw u 表觀速度 洗洗滌滌速速度度)(22eVFVKAFddV 思考：思考：洗滌阻力與洗滌阻力與哪些因素有關(guān)？哪些因素有關(guān)？與濾餅厚度、濾餅性質(zhì)、洗滌液粘度、介質(zhì)阻力有關(guān) v推動(dòng)力、阻力不變推動(dòng)力、阻力不變v洗滌速度為常數(shù)。洗滌速度為常數(shù)。思考：思考：洗滌過(guò)程與過(guò)濾過(guò)程的有何異同？洗滌過(guò)程與過(guò)濾過(guò)程的有何異同？若推動(dòng)力相同，濾液與洗水粘若推動(dòng)力相同，濾液與洗水粘度相同，則：度相同，

12、則：2、濾餅洗滌、濾餅洗滌洗洗板板板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)框框非非洗洗板板洗洗板板洗滌液流出洗滌液流出洗洗滌滌液液入入口口洗滌速率為最終過(guò)濾速率的洗滌速率為最終過(guò)濾速率的，其中，其中置換法置換法=1，橫穿法，橫穿法 =1/4洗水量與最終濾液量的洗水量與最終濾液量的J J倍倍22)(2)(2KAVVJVVVKAJVddVVeFFeFFwww 3、最佳操作周期、最佳操作周期 板板 框框 懸浮液懸浮液 入口入口最佳操作周期：最佳操作周期： 生產(chǎn)能力最大時(shí)的操作周期生產(chǎn)能力最大時(shí)的操作周期令令dQdV=0可得：可得：wFR 若過(guò)濾、洗滌的操作壓力相同若過(guò)濾、洗滌的操作壓力相同 濾液濾液 洗滌液洗滌液 w

13、介質(zhì)阻力忽略不計(jì)介質(zhì)阻力忽略不計(jì)-最佳操作周期最佳操作周期 RVQ 2max Roptc 2, （二）、連續(xù)過(guò)濾機(jī)的計(jì)算（二）、連續(xù)過(guò)濾機(jī)的計(jì)算置換洗滌：置換洗滌：Lw=L ，Aw=A屬連續(xù)式屬連續(xù)式過(guò)濾、洗滌、吹松、刮渣過(guò)濾、洗滌、吹松、刮渣轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)筒-筒的側(cè)壁上覆蓋有金屬網(wǎng)，長(zhǎng)、徑之比約為筒的側(cè)壁上覆蓋有金屬網(wǎng)，長(zhǎng)、徑之比約為1/2 2，濾布濾布-蒙在筒外壁上。蒙在筒外壁上。分配頭分配頭-轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)、固定盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)、固定盤(pán) 浸沒(méi)于濾漿中的過(guò)濾面積約占全部面積的浸沒(méi)于濾漿中的過(guò)濾面積約占全部面積的30 40%轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為0.1至至2 3（轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)/分）分） 一個(gè)操作循環(huán)：一個(gè)操作循環(huán)：特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)

14、：結(jié)構(gòu)：請(qǐng)點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫(huà)請(qǐng)點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫(huà)3、轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī) 回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)上的轉(zhuǎn)筒過(guò)濾區(qū)過(guò)濾區(qū)洗滌區(qū)洗滌區(qū)吹干區(qū)吹干區(qū)卸渣區(qū)卸渣區(qū)Tn 1操操作作周周期期nVTVQ 222KAVVVe 其中：其中：操作周期：操作周期： 生產(chǎn)能力：生產(chǎn)能力： 思考：思考：對(duì)轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)，上式中對(duì)轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)，上式中V、Ve、A、 怎么取值？按過(guò)濾區(qū)？還是按怎么取值？按過(guò)濾區(qū)？還是按整個(gè)轉(zhuǎn)筒？整個(gè)轉(zhuǎn)筒？均可。均可。按整個(gè)轉(zhuǎn)筒?。喊凑麄€(gè)轉(zhuǎn)筒取：V，Ve，A， = T按過(guò)濾區(qū)?。喊催^(guò)濾區(qū)?。?V， Ve， A， = TT 式式中中， n 浸沒(méi)分?jǐn)?shù)浸沒(méi)分?jǐn)?shù)（轉(zhuǎn)筒（轉(zhuǎn)筒浸入面積占全部浸入面積占全部轉(zhuǎn)筒面積

15、的分率）轉(zhuǎn)筒面積的分率）3、轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī) 回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)上的轉(zhuǎn)筒過(guò)濾區(qū)過(guò)濾區(qū)洗滌區(qū)洗滌區(qū)吹干區(qū)吹干區(qū)卸渣區(qū)卸渣區(qū)nKAV 22 若介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，則若介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，則 nKAnKnAQ Qn, 可見(jiàn)：可見(jiàn)：但這類(lèi)方法受到一定的限制但這類(lèi)方法受到一定的限制 習(xí)題課習(xí)題課【例例】 某板框過(guò)濾機(jī)有某板框過(guò)濾機(jī)有5個(gè)濾框，框的尺寸為個(gè)濾框，框的尺寸為635 635 25mm。過(guò)濾操作在。過(guò)濾操作在20、恒定壓差下進(jìn)行，過(guò)濾常數(shù)、恒定壓差下進(jìn)行，過(guò)濾常數(shù)K=4.24 10-5m2/s，qe=0.0201m3/m2，濾餅體積與濾液體積之，濾餅體積與濾液體積之比比c=0.08 m3/

16、m3，濾餅不洗滌，卸渣、重整等輔助時(shí)間為，濾餅不洗滌，卸渣、重整等輔助時(shí)間為10分鐘。試求框全充滿所需時(shí)間。分鐘。試求框全充滿所需時(shí)間。 現(xiàn)改用一臺(tái)回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾濾漿，所用濾布與前相現(xiàn)改用一臺(tái)回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾濾漿，所用濾布與前相同，過(guò)濾壓差也相同。轉(zhuǎn)筒直徑為同，過(guò)濾壓差也相同。轉(zhuǎn)筒直徑為1m，長(zhǎng)度為，長(zhǎng)度為1m，浸入角，浸入角度為度為120 。問(wèn)轉(zhuǎn)鼓每分鐘多少轉(zhuǎn)才能維持與板框過(guò)濾機(jī)同樣。問(wèn)轉(zhuǎn)鼓每分鐘多少轉(zhuǎn)才能維持與板框過(guò)濾機(jī)同樣的生產(chǎn)能力？的生產(chǎn)能力？ 假設(shè)濾餅不可壓縮。假設(shè)濾餅不可壓縮。以一個(gè)框?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。以一個(gè)框?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。30101. 0025. 0635. 0635. 0

17、mV 餅餅濾液量濾液量 cVV餅餅 23/156. 0806. 0126. 0mm Kqqqe 222806. 0635. 0635. 022mAA側(cè)側(cè) 過(guò)濾面積過(guò)濾面積再根據(jù)恒壓過(guò)濾方程得：再根據(jù)恒壓過(guò)濾方程得：K=4.24 10-5m2/sqe=0.0201m3/m2AVq 3126. 008. 00101. 0m min0 .129 .7211024. 40201. 0156. 02156. 02522 sKqqqe 思考：思考：以以5個(gè)框?yàn)榛鶞?zhǔn)，如何求解？個(gè)框?yàn)榛鶞?zhǔn)，如何求解？【解解】框全充滿所需時(shí)間？框全充滿所需時(shí)間？（框全充滿）（框全充滿） smVQD/10773. 460100

18、.12126. 05534 改用回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)后，壓差不變，故改用回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)后，壓差不變，故K不變；不變；濾布不變，故濾布不變，故qe不變。不變。K=4.24 10-5m2/s，qe=0.0201m3/m2過(guò)濾面積過(guò)濾面積214. 311mDLA 30631. 014. 30201. 0mAqVee 31360120 板框：板框：smnVQQ/10773. 434 設(shè)轉(zhuǎn)筒每分鐘轉(zhuǎn)設(shè)轉(zhuǎn)筒每分鐘轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)，則回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)，則回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力nKAVVVe 222 回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)：回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)：3166. 0mV 轉(zhuǎn)鼓每分鐘多少轉(zhuǎn)才能維持與板框過(guò)濾機(jī)同樣的生產(chǎn)能力？轉(zhuǎn)鼓每分鐘多少

19、轉(zhuǎn)才能維持與板框過(guò)濾機(jī)同樣的生產(chǎn)能力？習(xí)題課習(xí)題課mprsprn 17. 010875. 2166. 010773. 434作業(yè)：作業(yè)：返回目錄返回目錄第二節(jié)第二節(jié) 沉降沉降一、重力沉降一、重力沉降rmamg或或 sgm 42220du 0 DbcFFF合合外外力力0421220 dumgs （一）沉降速度（一）沉降速度極短，通?？梢院雎詷O短，通?？梢院雎栽摱蔚念w粒運(yùn)動(dòng)速度稱(chēng)為該段的顆粒運(yùn)動(dòng)速度稱(chēng)為沉降速度，沉降速度，用用u0表示。表示。加速段：加速段：等速段：等速段：浮力浮力Fb 曳力曳力FD質(zhì)量力質(zhì)量力Fc顆粒在流體中沉降時(shí)受力自由沉降自由沉降-單個(gè)顆粒在無(wú)限流單個(gè)顆粒在無(wú)限流體中的降落過(guò)

20、程體中的降落過(guò)程重力沉降速度：重力沉降速度：以球形顆粒為例以球形顆粒為例 1、自由沉降、自由沉降Re0=du0/ 1或2 層流區(qū)024162023 udgdss 340gdus 如圖如圖2-6中的實(shí)線所示。中的實(shí)線所示。 0Re24 1820gdus -斯托克斯定律斯托克斯定律 作業(yè)：作業(yè)：（三）、影響沉降速度的因素（三）、影響沉降速度的因素由于干擾作用，實(shí)際沉降速度由于干擾作用，實(shí)際沉降速度小于自由沉降速度。小于自由沉降速度。由于壁面效應(yīng)，實(shí)際沉降速度小于自由沉降速度。由于壁面效應(yīng)，實(shí)際沉降速度小于自由沉降速度。v 干擾沉降干擾沉降 v 非球形顆粒的沉降非球形顆粒的沉降 v 壁面效應(yīng)壁面效應(yīng)

21、 球形度越小，沉降速度越小球形度越小，沉降速度越小；顆粒的位向?qū)Τ两邓俣纫灿杏绊戭w粒的位向?qū)Τ两邓俣纫灿杏绊憽＃ㄋ模┲亓Τ两凳遥ㄋ模┲亓Τ两凳?氣氣體體 氣氣體體 進(jìn)進(jìn)口口 出出口口 集集灰灰斗斗 L B 含塵氣體含塵氣體 u H u0 顆粒在降塵室中的運(yùn)動(dòng)顆粒在降塵室中的運(yùn)動(dòng) t 停停留留時(shí)時(shí)間間 0 沉沉降降時(shí)時(shí)間間0 t若若uL0u高高度度降塵室降塵室則表明，該顆粒能在降塵室中則表明，該顆粒能在降塵室中除去。除去。思考思考1：為什么氣體進(jìn)入降塵為什么氣體進(jìn)入降塵室后，流通截面積要擴(kuò)大？室后，流通截面積要擴(kuò)大？思考思考2 2：為什么降塵室要做成扁平的？為什么降塵室要做成扁平的？結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：

22、除塵原理：除塵原理：為了增大停留時(shí)間。為了增大停留時(shí)間。降塵室降塵室0uHuL 即即思考思考3：要想使某一粒度的顆粒在降塵室要想使某一粒度的顆粒在降塵室中被中被100%除去，必須滿足什么條件？除去，必須滿足什么條件？00uHt 思考思考4：能夠被能夠被100%除去的最小顆粒，除去的最小顆粒，必須滿足什么條件？必須滿足什么條件？0 t 1820gdus 0min1818AVgLgHudsss L u B 氣體氣體 u0 H 顆粒在降塵室中的運(yùn)動(dòng)顆粒在降塵室中的運(yùn)動(dòng) 思考思考4：粒徑比粒徑比dmin小的顆粒，小的顆粒，被除去的百分?jǐn)?shù)如何計(jì)算？被除去的百分?jǐn)?shù)如何計(jì)算？降塵室降塵室思考思考2 2：為什

23、么降塵室要做成扁平的？為什么降塵室要做成扁平的？L u B氣體氣體 ut H 顆粒在降塵室中的運(yùn)動(dòng)顆粒在降塵室中的運(yùn)動(dòng)000uABLuBHuVs 0uHuL 多多層層降降塵塵室室 可見(jiàn)，降塵室最可見(jiàn)，降塵室最大處理量與底面積、大處理量與底面積、沉降速度有關(guān)沉降速度有關(guān), ,而而與降塵室高度無(wú)關(guān)。與降塵室高度無(wú)關(guān)。 故降塵室多做成故降塵室多做成扁平的。扁平的。 注意注意! 降塵室內(nèi)氣體流速不應(yīng)過(guò)高，以免將降塵室內(nèi)氣體流速不應(yīng)過(guò)高，以免將已沉降下來(lái)的顆粒重新?lián)P起。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，已沉降下來(lái)的顆粒重新?lián)P起。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，多數(shù)灰塵的分離，可取多數(shù)灰塵的分離，可取u3m/s，較易揚(yáng)，較易揚(yáng)起灰塵的，可取起灰塵的，

24、可取u1.5m/s。最大處理量最大處理量-能夠除去最小顆粒時(shí)的氣體流量能夠除去最小顆粒時(shí)的氣體流量Vs降塵室降塵室降塵室優(yōu)、缺點(diǎn)降塵室優(yōu)、缺點(diǎn)v結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，v設(shè)備龐大、效率低設(shè)備龐大、效率低v只適用于分離粗顆粒只適用于分離粗顆粒(直徑直徑75 m以上以上)，或作為，或作為預(yù)分離設(shè)備。預(yù)分離設(shè)備。 作業(yè)：作業(yè)：（五）懸浮液的重力沉降（五）懸浮液的重力沉降u屬于干擾沉降屬于干擾沉降u愈往下沉降速度愈慢愈往下沉降速度愈慢-愈往下顆粒濃度愈高，其表觀粘愈往下顆粒濃度愈高，其表觀粘度愈大，對(duì)沉降的干擾、阻力便愈大；度愈大，對(duì)沉降的干擾、阻力便愈大；u沉降很快的大顆粒又會(huì)把沉降慢的小顆粒向下拉，結(jié)

25、果小顆沉降很快的大顆粒又會(huì)把沉降慢的小顆粒向下拉，結(jié)果小顆粒被加速而大顆粒則變慢。粒被加速而大顆粒則變慢。u有時(shí)顆粒又會(huì)相互聚結(jié)成棉絮狀整團(tuán)往下沉，這稱(chēng)為絮凝現(xiàn)有時(shí)顆粒又會(huì)相互聚結(jié)成棉絮狀整團(tuán)往下沉，這稱(chēng)為絮凝現(xiàn)象，使沉降加快。象，使沉降加快。u這種過(guò)程中的沉降速度難以進(jìn)行理論計(jì)算，通常要由實(shí)驗(yàn)決這種過(guò)程中的沉降速度難以進(jìn)行理論計(jì)算，通常要由實(shí)驗(yàn)決定。定。u因固因固- -液密度相差不是很懸殊，故較難分離，因此，連續(xù)沉液密度相差不是很懸殊，故較難分離，因此，連續(xù)沉降槽的直徑可以大到降槽的直徑可以大到100 m100 m以上，高度卻都在幾米以內(nèi)。以上，高度卻都在幾米以內(nèi)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：請(qǐng)點(diǎn)擊觀看動(dòng)

26、畫(huà)請(qǐng)點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫(huà)增稠器（沉降槽）增稠器（沉降槽） 加料加料清液溢流清液溢流水平水平清液清液擋板擋板 耙耙 稠漿稠漿 連續(xù)式沉降槽請(qǐng)點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫(huà)請(qǐng)點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫(huà)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：除塵原理：除塵原理：用于分離出液用于分離出液- -固混合物固混合物與降塵室一樣，與降塵室一樣，沉降槽的生產(chǎn)能沉降槽的生產(chǎn)能力是由截面積來(lái)力是由截面積來(lái)保證的，與其高保證的，與其高度無(wú)關(guān)。故沉降度無(wú)關(guān)。故沉降槽多為扁平狀。槽多為扁平狀。 與降塵室相同與降塵室相同二、離心沉降二、離心沉降旋風(fēng)分離器： B 凈化氣體凈化氣體 含塵含塵 氣體氣體 A D 塵粒塵粒 標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器請(qǐng)點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫(huà)請(qǐng)點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫(huà)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：除塵原理：除塵原理

27、： 含塵氣體以切線方向進(jìn)入，速度為含塵氣體以切線方向進(jìn)入，速度為1225 m s-1，按螺旋形路線向器底旋轉(zhuǎn)，按螺旋形路線向器底旋轉(zhuǎn)，接近底部后轉(zhuǎn)而向上，成為氣芯，然后接近底部后轉(zhuǎn)而向上，成為氣芯，然后從頂部的中央排氣管排出。氣流中所夾從頂部的中央排氣管排出。氣流中所夾帶的塵粒在隨氣流旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中逐漸趨帶的塵粒在隨氣流旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中逐漸趨向器壁，碰到器壁后落下，自錐形底落向器壁，碰到器壁后落下，自錐形底落入灰斗（未繪出）。入灰斗（未繪出）。上部為圓筒形，下部為圓錐形。上部為圓筒形，下部為圓錐形。 旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器imuNr 2 停停留留時(shí)時(shí)間間停停留留時(shí)時(shí)間間 = 沉沉降降時(shí)時(shí)間間 r B 凈化氣體凈化氣體 含塵含塵 氣體氣體 A D 塵粒塵粒 標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器 能夠從分離器內(nèi)能夠從分離器內(nèi)100%分離出來(lái)的最小顆分離出來(lái)的最小顆粒的直徑，用粒的直徑，用dc表示。其滿足：表示。其滿足：沉沉降降時(shí)時(shí)間間 rruB 幾點(diǎn)假設(shè)：幾點(diǎn)假設(shè)：v假設(shè)器內(nèi)氣體速度恒定，且等于進(jìn)口氣速假設(shè)器內(nèi)氣體速度恒定，且等于進(jìn)口氣速u(mài)i；v假設(shè)顆粒沉降過(guò)程中所穿過(guò)的氣流的最大假設(shè)顆粒沉降過(guò)程中所穿過(guò)的氣流的最大 厚度等于進(jìn)氣口寬度厚度等于進(jìn)氣口寬度B；v假設(shè)顆粒沉降服從斯托克斯公式。假設(shè)顆粒沉降服從斯托克斯公式。uiui臨界粒徑臨界粒徑mi