過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件

過(guò)程流體機(jī)械5-12012.03過(guò)程流體機(jī)械5-1概論分離過(guò)程、用途及分類(lèi)分離過(guò)程從液相均勻物系或非均勻物系中，分離出各個(gè)組分有很多方法，有物理方法、化學(xué)方法、電化學(xué)方法等概論分離過(guò)程、用途及分類(lèi)物理方法中有蒸餾、機(jī)械分離等，化學(xué)方法有萃取等，這些都是化工原理中所介紹過(guò)的。

本課程討論的是機(jī)械分離方法，即從液相非均勻的混合物中（液-固相、液-液相、液-液-固相）分離出各組分的過(guò)程物理方法中有蒸餾、機(jī)械分離等，化學(xué)方法有萃取等，這些都是機(jī)械分離的用途獲得有用的固相，排掉液相獲得有用的液相，排掉固相獲得有用的固相和液相，或液相和液相分離固相和液相，但均不回收機(jī)械分離的用途機(jī)械分離的分類(lèi)機(jī)械分離浮選沉降篩分過(guò)濾重力沉降離心沉降真空過(guò)濾加壓過(guò)濾離心過(guò)濾深層過(guò)濾脫水振動(dòng)篩機(jī)械分離的分類(lèi)機(jī)械分離浮選沉降篩分過(guò)濾重力沉降離心沉降真空過(guò)浮選浮選沉降沉降過(guò)濾過(guò)濾篩分篩分分離物料的特性懸浮液特性懸浮液是由液體（連續(xù)相）和懸浮于其中的固體顆粒（分散相）組成的系統(tǒng)。懸浮顆粒的大小、粒度分布和濃度，顆粒的聚集狀態(tài)，靜電力的作用，液相的物理性質(zhì)會(huì)影響分離分離物料的特性利用機(jī)械分離方法分離固液懸浮液（固-液分離）時(shí)，對(duì)分離后的產(chǎn)品，需考慮以下三點(diǎn)：濾液或分離液的澄清度濾餅或沉渣的濕含量濾餅或沉渣中的可溶性物質(zhì)（即雜質(zhì)）利用機(jī)械分離方法分離固液懸浮液（固-液分離）時(shí)，對(duì)分離后乳濁液的特性乳濁液是由液體和懸浮于其中的一種或數(shù)種其它液體所組成的系統(tǒng)。即是說(shuō)乳濁液是一多相體系，其中至少有一種液體以液珠形式均勻地分散于一個(gè)不和它互溶的液體之中。以液珠形式存在的叫做分散相，另一相稱(chēng)為連續(xù)相乳濁液的特性乳濁液和懸浮液的重要區(qū)別是乳濁液內(nèi)由于兩相濃度的變化可能發(fā)生兩相的轉(zhuǎn)換，即分散相變成連續(xù)相，連續(xù)相變成分散相分離乳濁液一般采用高轉(zhuǎn)速的離心分離機(jī)——液-液分離乳濁液和懸浮液的重要區(qū)別是乳濁液內(nèi)由于兩相濃度的變化可能固體顆粒的特性顆粒尺寸——粒徑（粒度）粒度分布顆粒的形狀固體顆粒的特性過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件5.1離心機(jī)的典型結(jié)構(gòu)和工作原理離心機(jī)的分類(lèi)和典型結(jié)構(gòu)離心機(jī)的分類(lèi)過(guò)濾式離心機(jī)（固液分離）沉降式離心機(jī)（固液分離）離心分離機(jī)（液液分離）5.1離心機(jī)的典型結(jié)構(gòu)和工作原理離心機(jī)的分類(lèi)和典型結(jié)構(gòu)過(guò)濾式三足式上懸式進(jìn)動(dòng)卸料臥式刮刀卸料臥式活塞卸料振動(dòng)卸料離心卸料螺旋卸料螺旋卸料沉降-過(guò)濾式多級(jí)雙級(jí)單級(jí)機(jī)械卸料重力卸料上部卸料下部卸料虹吸離心機(jī)平板離心機(jī)過(guò)濾式三足式上懸式進(jìn)動(dòng)卸料臥式刮刀卸料臥式活塞卸料振動(dòng)卸料離沉降式螺旋卸料圓柱形柱錐形圓錐形三足式臥式刮刀管式分離機(jī)室式分離機(jī)碟式分離機(jī)螺旋卸料沉降-過(guò)濾式人工排渣活塞排渣噴嘴排渣澄清型分離型分離機(jī)沉降式螺旋卸料圓柱形柱錐形圓錐形三足式臥式刮刀管式分離機(jī)室式離心機(jī)的典型結(jié)構(gòu)離心機(jī)的典型結(jié)構(gòu)過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件分離因數(shù)和離心力場(chǎng)的特點(diǎn)分離因數(shù)表示離心慣性力與重力之比，即重力的倍數(shù)分離因數(shù)和離心力場(chǎng)的特點(diǎn)分離因數(shù)表示離心力場(chǎng)的特性，是代表離心機(jī)性能的重要參數(shù)。分離因數(shù)越大，離心機(jī)的分離能力越大最新型的高速離心機(jī)的分離因數(shù)可達(dá)1,000,000分離因數(shù)表示離心力場(chǎng)的特性，是代表離心機(jī)性能的重要參數(shù)。分離轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液體的回轉(zhuǎn)表面轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液體的回轉(zhuǎn)表面過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件液面上任一質(zhì)點(diǎn)所受到的力有離心力Fc和重力G，其合力方向與液面垂直，因此有液面上任一質(zhì)點(diǎn)所受到的力有離心力Fc和重力G，其合力方向當(dāng)回轉(zhuǎn)速度很大時(shí)，根號(hào)中的第二項(xiàng)接近于零，故有r1≈r0

這時(shí)，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體的表面變?yōu)榻咏娃D(zhuǎn)鼓壁內(nèi)表面同心的圓柱面當(dāng)回轉(zhuǎn)速度很大時(shí)，根號(hào)中的第二項(xiàng)接近于零，故有r1≈r離心液壓離心機(jī)在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)鼓中物料的液相會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁作用一個(gè)壓力，稱(chēng)為離心液壓，其按下式計(jì)算離心液壓哥氏力哥氏加速度是哥氏力的來(lái)源。哥氏加速度是由于質(zhì)點(diǎn)不僅作圓周運(yùn)動(dòng)，而且也作徑向運(yùn)動(dòng)或周向相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的。在勻角速度場(chǎng)中質(zhì)點(diǎn)以回轉(zhuǎn)方向垂直方向運(yùn)動(dòng)引起的哥氏力為哥氏力篩網(wǎng)重量對(duì)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面的壓力對(duì)于過(guò)濾式離心機(jī)，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)裝有篩網(wǎng)，隨轉(zhuǎn)鼓一起旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的慣性力作用在轉(zhuǎn)鼓壁上，相當(dāng)于轉(zhuǎn)鼓受內(nèi)壓篩網(wǎng)重量對(duì)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面的壓力沉降離心機(jī)流體動(dòng)力學(xué)基本方程及沉降分離過(guò)程基本方程連續(xù)方程假定液體作定常（穩(wěn)態(tài)）不可壓縮流動(dòng)，則沉降離心機(jī)流體動(dòng)力學(xué)基本方程及沉降分離過(guò)程對(duì)于軸對(duì)稱(chēng)情況，軸向變化率可以為零，則有對(duì)于軸對(duì)稱(chēng)情況，軸向變化率可以為零，則有歐拉方程歐拉方程納維-斯托克斯方程納維-斯托克斯方程沉降離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的流體流動(dòng)流體在沉降離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)和流速分布，對(duì)離心機(jī)的生產(chǎn)能力，懸浮液的分離效率以及技術(shù)參數(shù)的選擇有決定性的影響“活塞式”理論

uz=um沉降離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的流體流動(dòng)層流流動(dòng)狀態(tài)層流流動(dòng)狀態(tài)液體相對(duì)于轉(zhuǎn)鼓有周向滯后的現(xiàn)象，即液體的周向速度滯后于轉(zhuǎn)鼓的周向速度

由實(shí)驗(yàn)可知，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流量和液層深度越大，角加速度不均勻程度也隨之加大，滯后現(xiàn)象也越嚴(yán)重，這種滯后現(xiàn)象對(duì)懸浮液中固相粒子的沉降分離效果有較大的影響液體相對(duì)于轉(zhuǎn)鼓有周向滯后的現(xiàn)象，即液體的周向速度滯后于轉(zhuǎn)表面層理論轉(zhuǎn)鼓內(nèi)軸向的流動(dòng)只在距自由表面很近的一層中進(jìn)行，而大部分區(qū)域內(nèi)的流體只有周向速度流體在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)沿著流線流動(dòng)，除了有周向速度外，既有軸向速度，又有徑向速度，比較真實(shí)地反映了流體的流動(dòng)表面層理論有螺旋時(shí)長(zhǎng)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)軸對(duì)稱(chēng)穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)液體沿螺旋流道流動(dòng)模型液體沿轉(zhuǎn)鼓流動(dòng)并考慮螺旋的影響的模型有螺旋時(shí)長(zhǎng)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)軸對(duì)稱(chēng)穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)碟片間隙內(nèi)的流體流動(dòng)碟片間隙內(nèi)液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡碟片間粘性液體運(yùn)動(dòng)具有兩個(gè)速度分量的特點(diǎn)，即沿碟片母線方向的徑向速度及由哥氏力所引起的相對(duì)周向速度碟片間隙內(nèi)的流體流動(dòng)液體在碟片間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各種因素互相制約地起作用。一方面液體離開(kāi)表面遠(yuǎn)，摩擦力減小，這有可能增加液體相對(duì)于碟片的位移，即增加液體的徑向相對(duì)速度；另一方面，液體離開(kāi)表面遠(yuǎn)，離心力減弱，這又使徑向速度相對(duì)減小。哥氏力使液體質(zhì)點(diǎn)絕對(duì)周向速度降低，即液體質(zhì)點(diǎn)要滯后于碟片液體在碟片間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各種因素互相制約地起作用。一方面液體的速度圖形有較大變化，液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡不平行于碟片母線。碟片間隙內(nèi)液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以用一個(gè)類(lèi)似于雷諾數(shù)的l數(shù)來(lái)表征液體的速度圖形有較大變化，液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡不平行于碟片在不同的l

值下，液體質(zhì)點(diǎn)的平均運(yùn)動(dòng)軌跡曲線不同，隨著l

增大，液體質(zhì)點(diǎn)偏離母線程度增加在不同的l值下，液體質(zhì)點(diǎn)的平均運(yùn)動(dòng)軌跡曲線不同，隨著l碟片間液體層流流動(dòng)速度分析碟片間液體層流流動(dòng)速度分析碟片間液流的這種特點(diǎn)，是由于角速度大，碟片間距小及液體粘附碟片表面的結(jié)果。過(guò)度增加l

會(huì)加大速度梯度，導(dǎo)致液流失去穩(wěn)定，引起湍流，影響分離碟片間液流的這種特點(diǎn)，是由于角速度大，碟片間距小及液體粘沉降分離原理離心沉降一般有三個(gè)物理過(guò)程組成：固體沉降，按介質(zhì)對(duì)其中物體運(yùn)動(dòng)阻力的流體力學(xué)進(jìn)行沉渣的壓實(shí)，按照分散物系的力學(xué)規(guī)律進(jìn)行從沉渣中排出部分由分子力所保持的液體沉降分離原理固相粒子的沉降情況：阻滯沉降（集團(tuán)沉降），由于固相濃度超過(guò)一定極限，使固相顆粒的分散性較均勻造成沉降固相與其上層澄清液之間有明顯界限的現(xiàn)象自由沉降，固相顆粒濃度很低時(shí)，相互之間的影響可忽略不計(jì)，各種尺寸的顆粒按自己的沉降速度下沉的現(xiàn)象固相粒子的沉降情況：懸浮液中單顆粒自由沉降在重力場(chǎng)中自由沉降的顆粒受到的力：重力，由地心引力引起浮力，由液體的壓差力引起阻力，由于固相顆粒在液體中產(chǎn)生相對(duì)滑移引起的

當(dāng)以上作用力達(dá)到平衡時(shí)，固相顆粒以勻速沉降懸浮液中單顆粒自由沉降在離心力場(chǎng)中固相顆粒所受到的慣性力與浮力之差為所受的阻力為在離心力場(chǎng)中固相顆粒所受到的慣性力與浮力之差為所受的阻力固相顆粒的沉降運(yùn)動(dòng)方程此式適用于靜止液體中自由沉降現(xiàn)象。阻力系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)，雷諾數(shù)又與沉降速度有關(guān)，因此求解比較困難，采用實(shí)驗(yàn)方法，可得出不同流動(dòng)狀態(tài)下的計(jì)算公式固相顆粒的沉降運(yùn)動(dòng)方程此式適用于靜止液體中自由沉降現(xiàn)象。層流區(qū)，Re<1.6過(guò)渡區(qū)，1.6<Re<420湍流區(qū)，Re>420

層流區(qū)，Re<1.6用雷諾數(shù)判斷固相顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不是很方便，因?yàn)槔字Z數(shù)與沉降速度有關(guān)。用Ar數(shù)判斷比較合適層流區(qū)，Ar<28.8過(guò)渡區(qū)，28.8<Ar<57600湍流區(qū)，Ar>57600j=w2r用雷諾數(shù)判斷固相顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不是很方便，因?yàn)槔字Z數(shù)與沉降較高濃度非球形顆粒在液體中的沉降速度前述公式?jīng)]有考慮顆粒濃度和形狀的影響，對(duì)于非球形顆粒阻力一般較大，因而沉降速度也較慢，常用當(dāng)量直徑代入前述公式計(jì)算，當(dāng)量直徑的計(jì)算公式為表5-1較高濃度非球形顆粒在液體中的沉降速度表5-1對(duì)于較高固相濃度，固相顆粒的沉降速度較自由沉降速度小，并隨濃度增加迅速降低，一般用阻滯沉降系數(shù)h1來(lái)修正

v=h1v0

這時(shí)v

在不同區(qū)域的計(jì)算式層流區(qū)

對(duì)于較高固相濃度，固相顆粒的沉降速度較自由沉降速度小，并過(guò)渡區(qū)湍流區(qū)過(guò)渡區(qū)注意：在計(jì)算Ar值來(lái)判斷固相顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可用轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑r2

代替r計(jì)算離心力場(chǎng)中沉降分離的極限固液相密度差不小于100kg/m3在一定的離心力場(chǎng)下，當(dāng)固相顆粒小到某一尺寸而不能被離心分離時(shí)，稱(chēng)為離心沉降的分離極限，對(duì)應(yīng)的粒徑稱(chēng)為極限粒子直注意：在計(jì)算Ar值來(lái)判斷固相顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可用轉(zhuǎn)徑dl。離心力越大，相應(yīng)的極限粒子直徑越小，其計(jì)算公式為反之，可用待分離的最小顆粒直徑來(lái)確定所必需的最小分離因數(shù)徑dl。離心力越大，相應(yīng)的極限粒子直徑越小，其計(jì)算公式沉降離心機(jī)的生產(chǎn)能力懸浮液自進(jìn)料口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的沉降轉(zhuǎn)鼓后，液相眼轉(zhuǎn)鼓軸向流動(dòng)至溢流口處溢流出轉(zhuǎn)鼓外，其中的固相粒子的運(yùn)動(dòng)可分解隨液相作軸向運(yùn)動(dòng)在離心慣性力作用下沿徑向沉降運(yùn)動(dòng)沉降離心機(jī)的生產(chǎn)能力固相粒子沿軸向的速度決定了其在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間固相粒子的徑向沉降速度決定了其沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁所需的沉降時(shí)間

如果較細(xì)固相粒子在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間少于沉降所需時(shí)間，則其不能被分離，不會(huì)留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)固相粒子沿軸向的速度決定了其在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間沉降離心機(jī)的生產(chǎn)能力指能將所所需分離的最小固相粒子沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，而不致隨分離液帶出的最大懸浮液流量對(duì)分離因數(shù)一定的同一臺(tái)離心機(jī)，處理的物料不同或同一物料分離要求不同，生產(chǎn)能力也將是不同的沉降離心機(jī)的生產(chǎn)能力以下介紹按“活塞”理論計(jì)算的生產(chǎn)能力，假定要分離的粒子直徑已知柱形轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)（圖5-16a）設(shè)粒子的沉降過(guò)程處于層流區(qū)，則其沉降速度為以下介紹按“活塞”理論計(jì)算的生產(chǎn)能力，假定要分離的粒子直沉降時(shí)間沉降時(shí)間設(shè)粒子與液體在軸向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)相對(duì)滑移，即粒子的周向速度等于液體的軸向速度設(shè)粒子與液體在軸向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)相對(duì)滑移，即粒子的周向速度等于根據(jù)分離條件離心機(jī)生產(chǎn)能力根據(jù)分離條件離心機(jī)生產(chǎn)能力或者令

h=r2–r1，l=h/r2，D=2r2或者令h=r2–r1，l=h/r2，D=2式中式中當(dāng)量沉降面積的另一種求法——積分平均法對(duì)于柱形轉(zhuǎn)鼓一般，l=0.1~0.3當(dāng)量沉降面積的另一種求法——積分平均法對(duì)于柱形轉(zhuǎn)鼓一般，l錐形轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)（圖5-16b）錐形轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)（圖5-16b）當(dāng)量沉降面積在同樣的轉(zhuǎn)鼓直徑、沉降區(qū)長(zhǎng)度和液層深度情況下，柱形轉(zhuǎn)鼓的當(dāng)量沉降面積S比錐形轉(zhuǎn)鼓的大當(dāng)量沉降面積在同樣的轉(zhuǎn)鼓直徑、沉降區(qū)長(zhǎng)度和液層深度情況下，柱柱錐形轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)（圖5-16c）

當(dāng)量沉降面積是前兩種形狀轉(zhuǎn)鼓之和式中，L=L1+L2柱錐形轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)（圖5-16c）式中，L=L1+L2碟片式離心機(jī)離心澄清生產(chǎn)能力計(jì)算

dW=2prdr·z·b式中，W——轉(zhuǎn)鼓的工作容積

b——碟片的軸向間距

z——碟片數(shù)drb碟片式離心機(jī)drb分離懸浮液在轉(zhuǎn)鼓微分容積內(nèi)的停留時(shí)間在該停留時(shí)間內(nèi)，碟片間隙中沉降粒子的徑向移動(dòng)距離

ds=vdt分離懸浮液在轉(zhuǎn)鼓微分容積內(nèi)的停留時(shí)間在該停留時(shí)間內(nèi)，碟片間隙積分得積分得考慮到s/b=tga，則分離機(jī)的生產(chǎn)能力考慮到s/b=tga，則分離機(jī)的生產(chǎn)能力離心分離機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算rminrmaxrmhxy離心分離機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算rminrmaxrmhxy式中，dc2——輕液中重組分質(zhì)點(diǎn)的 臨界直徑

rm——中性層半徑

m1——輕液動(dòng)力粘度式中，dc2——輕液中重組分質(zhì)點(diǎn)的 式中，dc1——重液中輕組分質(zhì)點(diǎn)的 臨界直徑式中，dc1——重液中輕組分質(zhì)點(diǎn)的 對(duì)輕液區(qū)對(duì)重液區(qū)對(duì)輕液區(qū)對(duì)重液區(qū)生產(chǎn)能力計(jì)算公式的修正系數(shù)按“活塞式”理論計(jì)算的生產(chǎn)能力比實(shí)際的大，因此在使用時(shí)必須加以修正對(duì)于碟片離心機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算公式的修正系數(shù)對(duì)于碟片離心機(jī)對(duì)于刮刀卸料離心機(jī)和管式高速離心機(jī)對(duì)于螺旋沉降離心機(jī)對(duì)于刮刀卸料離心機(jī)和管式高速離心機(jī)對(duì)于螺旋沉降離心機(jī)過(guò)濾離心機(jī)的有關(guān)計(jì)算過(guò)濾離心機(jī)的轉(zhuǎn)速一般不高

細(xì)顆粒物料在離心過(guò)濾后其含濕量通常在5%~40%

中、粗顆粒物料在離心過(guò)濾后其含濕量通常在0.5%~5%過(guò)濾離心機(jī)的有關(guān)計(jì)算過(guò)濾機(jī)理濾餅中存在著不規(guī)則的形狀各異的通道，構(gòu)成了許多毛細(xì)管

濾餅中的液體由于表面張力的作用，形成毛細(xì)管形液體

離心過(guò)濾一般分為三個(gè)階段：濾餅的形成——在粒子沉降和液體輸運(yùn)的雙重作用下形成過(guò)濾機(jī)理濾餅的壓緊——在液體的離心液壓和濾餅自身離心慣性力作用下壓緊，同時(shí)完成過(guò)濾的第一階段濾餅的甩干——離心慣性力的作用下液體被甩出，最終達(dá)到李新慣性力與表面張力平衡，完成過(guò)濾的第二階段濾餅的壓緊——在液體的離心液壓和濾餅自身離心慣性力作用下壓緊過(guò)濾計(jì)算過(guò)濾計(jì)算過(guò)濾的基本方程過(guò)濾的推動(dòng)力——離心液壓p2取決于液層高度、分離因數(shù)、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速和液體密度過(guò)濾的基本方程過(guò)濾的推動(dòng)力——離心液壓p2取決于液層高度、

粘度m——受溫度和壓力的影響，在壓力不高的場(chǎng)合，受溫度影響較大。粘度越大，過(guò)濾速率越小，反之亦然

過(guò)濾介質(zhì)阻力Rm——取決于過(guò)濾介質(zhì)本身，初始阻力與過(guò)濾速率有關(guān)粘度m——受溫度和壓力的影響，在壓力不高的場(chǎng)合，受溫度

濾餅比阻a——取決于固相粒子的粒度、粒度分布、形狀、剛度、進(jìn)料固相濃度、過(guò)濾初速度，可壓縮濾餅還受到離心壓力的影響濾餅比阻a——取決于固相粒子的粒度、粒度分布、形狀、剛

a0——單位壓力的濾餅比阻

n——壓縮性系數(shù)

n的取值范圍：0~1

高壓縮性物料如氫氧化物取值：0.9

低壓縮性物料如碳酸鈣、硅藻土取值：0.01~0.15a0——單位壓力的濾餅比阻過(guò)濾比阻與濾餅的孔隙率密切相關(guān)。對(duì)于球形顆粒組成的濾餅，過(guò)濾比阻的計(jì)算式為孔隙率越大，過(guò)濾比阻越小過(guò)濾比阻與濾餅的孔隙率密切相關(guān)。對(duì)于球形顆粒組成的濾餅，過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件過(guò)濾基本方程應(yīng)用條件假設(shè)濾液容積基本等于進(jìn)料懸浮液容積，這對(duì)于低濃度料漿是合理的假設(shè)過(guò)濾面積不變，這對(duì)于平面過(guò)濾介質(zhì)是合理的，對(duì)于圓筒形過(guò)濾介質(zhì)，濾餅較厚而圓筒直徑較小，此假設(shè)不適用過(guò)濾基本方程應(yīng)用條件假設(shè)在濾餅的兩側(cè)，液體流進(jìn)和流出的速度向等。實(shí)際上料漿濃度高時(shí)，常有流出速度低于流入速度假設(shè)過(guò)濾介質(zhì)阻力Rm可以忽略不計(jì)。一般情況下，濾餅阻力項(xiàng)遠(yuǎn)大于過(guò)濾介質(zhì)阻力時(shí)，可以忽略不計(jì)后者假設(shè)在濾餅的兩側(cè)，液體流進(jìn)和流出的速度向等。實(shí)際上料漿濃度高過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件過(guò)濾離心機(jī)的操作循環(huán)以三足式過(guò)濾離心機(jī)為例啟動(dòng)階段操作循環(huán)的第一階段。即使轉(zhuǎn)鼓加速到加料所需要的轉(zhuǎn)速加料階段通過(guò)進(jìn)料管向轉(zhuǎn)鼓加料，直到達(dá)到規(guī)定的負(fù)荷為止過(guò)濾離心機(jī)的操作循環(huán)加料階段已經(jīng)開(kāi)始過(guò)濾并不斷生成濾餅，加料階段結(jié)束時(shí)，濾餅厚度幾乎不變第二加速階段（過(guò)濾、脫水）在加料停止后，加速轉(zhuǎn)鼓，使其達(dá)到最大轉(zhuǎn)速（工作轉(zhuǎn)速），開(kāi)始過(guò)濾第一階段，即液體液位下降到濾餅表面的階段；然后進(jìn)行脫水階段（過(guò)濾第二階段）加料階段已經(jīng)開(kāi)始過(guò)濾并不斷生成濾餅，加料階段結(jié)束時(shí)，濾餅洗滌階段加洗水，洗掉濾餅中的可溶性雜質(zhì)（操作屬于過(guò)濾第一階段）甩干階段盡量把洗水甩出離心機(jī)，獲得含濕量較低的濾餅（操作屬于過(guò)濾第二階段）洗滌階段

離心過(guò)濾或洗滌后得到的干濾餅一般含有殘液，用含濕量表示?？捎媚夏岣?斯托羅公式計(jì)算

極限含濕量

S∞指濾餅在很長(zhǎng)時(shí)間甩干后的含液體量，以單位體積濾餅所含液體體積表示離心過(guò)濾或洗滌后得到的干濾餅一般含有殘液，用含濕量表示。有限時(shí)間甩干后，濾餅的含濕量計(jì)算公式m的取值： 不可壓縮濾餅， m=0.8可壓縮濾餅， m=0.5n的取值范圍：

n=0.3~0.5有限時(shí)間甩干后，濾餅的含濕量計(jì)算公式m的取值：減速階段降低轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，以便卸料卸料階段用刮刀卸出轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾餅，由于刮刀與過(guò)濾介質(zhì)之間預(yù)留有間隙，故存在殘余濾餅層，其厚度等于該間隙

過(guò)濾操作的總時(shí)間等于各工序所需時(shí)間之和減速階段過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件過(guò)濾離心機(jī)的生產(chǎn)能力過(guò)濾離心機(jī)的生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力=過(guò)濾操作的總時(shí)間過(guò)濾、脫水工序所得濾液體積生產(chǎn)能力=過(guò)濾操作的總時(shí)間過(guò)濾、脫水工序所得濾液體積過(guò)濾第一階段固相粒子沉降到轉(zhuǎn)鼓壁形成濾餅后，液面從

r1下降到濾餅表面r2階段過(guò)濾第一階段過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件式中，ak

——

濾餅比阻，m/m

hk

——

濾餅層厚度，mag

——

殘余濾餅層比阻

hg

——

殘余濾餅層厚度式中，ak——濾餅比阻，m/m其中其中過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件式中式中由邊界條件由邊界條件積分得積分得式中式中過(guò)濾第二階段液面從

濾餅表面（r2）下降到殘余濾餅層表面（rg）階段。同理可得（注意液體只存在于孔隙中）過(guò)濾第二階段過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件式中，ak

——

濾餅比阻，m/m

hk

——

濾餅層厚度，mag

——

殘余濾餅層比阻

hg

——

殘余濾餅層厚度式中，ak——濾餅比阻，m/m其中故其中故則有則有由邊界條件則有由邊界條件則有式中式中5.2過(guò)濾離心機(jī)與沉降離心機(jī)過(guò)濾離心機(jī)三足式離心機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理用途與特點(diǎn)5.2過(guò)濾離心機(jī)與沉降離心機(jī)過(guò)濾離心機(jī)過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件懸浮液濾液轉(zhuǎn)鼓懸浮液濾液轉(zhuǎn)鼓過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件過(guò)程流體機(jī)械(5-分離機(jī)械1)課件三足式自動(dòng)卸料離心機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理工作性能主要用途三足