化工原理上-第五章顆粒沉降

設(shè)有流量為qv（m3/s）的氣體進(jìn)入降塵假設(shè) 氣體均②固體顆粒與氣體同速前 固體顆粒均

氣體停留時(shí)

uqV

LV Vt生產(chǎn)能力qv一定，降塵室容積一定，則τr亦一定，與dpt顆粒沉降距

srututt

AHvut為沉降

gd2 不同d，其u

u

vq gd2( vqrτtτrr

tutu

ut

要求τr≥τAH

至少τrτqv=①以u(píng)t速度沉降的小球（dpi）剛好完全沉qv與H無(wú)關(guān)，降塵室做成扁平的，N A 求qV=(n+1)A底例、降塵室所需面積的計(jì)3欲用降塵室凈化t120C,qv2500m3hr的常壓空氣，3求 若降塵室底部2×5m,如何處理t20C,

， 1.81105Pa解：

1.2kg/gd2

5.42103m/

N A1128.6111.9 uugd( tp恰能全部除去的顆粒稱dpmin，此時(shí)

tμ氣③

>

dp dp( )gV底psAHqtVsHA uiq dp2vutpmin例用降塵室除去含塵氣體中的球形塵粒，塵粒密度ρp=4000kg/m3，降塵室長(zhǎng)3m,寬2m,高1m。含塵氣體μ=2×10-5Pas,密度ρ=1.2kg/m3，流量為V解：①uq30003600V 3((p182105dp3.57105m驗(yàn)Redput35.71060.1391.2 2

dpdp

dpmin35.70.707例一降塵室每層底面積10m2，內(nèi)設(shè)9層隔板，現(xiàn)用此降塵室凈化質(zhì)量流量為1200kg/h，溫度為20℃,塵粒密度為2500kg/m3，問(wèn)小顆粒直徑為多少？直徑為5μm的塵?？沙グ俜致蕿槎嗌伲浚ㄔO(shè)塵粒在空氣中均勻分布）定性分析降塵室生產(chǎn)能力發(fā)生變化的原解：查20℃時(shí)常壓空氣的物性為1.20kg/m3,1.8105Pa底

1000m3/ qv 100010m/h2.778103m/ 假設(shè)100%除去的最小顆粒沉降處 區(qū)，則

181.811052.77810p p6.076106

（2500驗(yàn)證

dminut6.0761062.778103 1.81101.116103

50%2.77810 1.389103m/50%除去的顆粒沉降亦處 18ut,dp

(p 181.811051.38910（2500

5m 6.076m，處 區(qū)u

2p

)g(5106)2(25001.2)p p

1.881103m/uu

1.88110

2.77810(2）空氣預(yù)熱至150℃時(shí)ρ=0.835kg/m3 μ=24.1×10- u t 18utpdp

181824.110625000.8358.41106m若仍d’pmin=6.08μm由u

d2g

ut

qm q q

d2

qm/ qm

d2 6.08106225000.8350.8359.811001824.11060.174kg/s628.0kg/(3）t μ 對(duì)沉降不t ρ↓qm

5.3.2離心沉降

πd32r πd32r d d

2離心力∝2rr離心力r 離心力r ug數(shù)值的大小是反映離心分離設(shè)備性能的重要指標(biāo)若 ，則說(shuō)明同一顆粒在離心力場(chǎng)中受到的離 Fg的倍，當(dāng)然大大 2r u一定時(shí)常減小半徑r來(lái)提高離心力沉降速度計(jì)算中，只要以ω2r代替g即

d2(

AA

顆粒在旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)中的運(yùn) 加

耙

uu2p(ptu水qv利用不同粒徑或不同密度的顆粒在流體中的沉降速度不同實(shí)現(xiàn)分離的設(shè)備B氣 操作原理顆粒在慣性離心力的作用下，被拋凈化氣體由升氣管排出

凈化氣D塵

C進(jìn)C

C進(jìn)

C出CiC進(jìn)②壓降ΔP

P2u,沉降有利,但ΔP u↓,ω2r↓,ut↓,η按mu1r1=mu2r2即使p1p2均為正壓錐底r小u大,p小會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓錐底若漏氣,會(huì)重新卷起顆粒操作氣速u,(V)設(shè)備半徑r,物性 5.3.3μ 特殊方法和設(shè) μm 方 篩 光學(xué)顯微 電子顯微μ 顆粒>05重力沉降室：分離粗顆粒>100μm，設(shè)備大旋風(fēng)分離器：分離細(xì)顆粒>5~10μm，應(yīng)用最廣。袋濾器：微粒>0.1~1μm，濾速小，設(shè)備大靜電除塵：0.01~1μm的微粒，濃度<30g/m3固體流態(tài)化的幾個(gè)階 浮 u1（真正速度當(dāng)u1剛大于ut時(shí)，固體顆粒被吹ε↑,使u1=ut，但u<ut,——流化床 ,u↑→ε↑→u不 （3）u=ut，吹走顆粒ε→1,起始流化速

umfu

—固定床向流化床轉(zhuǎn)變點(diǎn)氣速帶出速度u=ut——床內(nèi)顆粒被吹走的速度流化床固定床u≤umf

u

91.6(范圍大

ΔP與流速u無(wú)

(p)g固定A

流化

帶出開CmLA(1)L(1)(p 起始流化速 D（帶出速度表觀速度

(pAL(1)(p 測(cè)取ΔP可以 操作情況,顆粒少了，加顆粒。測(cè)取ΔP、可以測(cè)定床高。內(nèi)出現(xiàn)空穴，氣體穿過(guò)空穴，空穴破裂，床層界面起伏波動(dòng)，界面以上也有部分顆粒。流化床界 會(huì)流動(dòng),會(huì)噴射出 適用于強(qiáng)放熱催化反ΔP=L(1-ε)(ρp-L,ε 但L(1-ε

R 液體樣特

流化床的類似于液體的特性

lgP變化幅度大孔穴惡

lg

存在局部未流化，P真實(shí) 破空穴—— 抑制溝流——增加分布板阻力,影響范圍0.5m區(qū)域。以能耗為代價(jià)。設(shè)分布板阻力系數(shù)為 單位質(zhì)量氣體輸送的固體量為固氣比RG思考1：停留時(shí)間和沉降時(shí)間應(yīng)哪個(gè)大一思考2：為什么氣體進(jìn)入降塵室后，流通截面積要擴(kuò)大3：思考4：100%除去，必須滿思考能夠被100%除去的最6：粒徑比dpmin小的顆粒，被除去的百分?jǐn)?shù)為多少？ 氣 出停留時(shí)間

L 集灰 V Hu沉降時(shí)間tut

降塵L 氣 2pp