化工原理课件教学课件作者十一五杨祖荣第二节离心沉降课件.pptVIP

第二节 离心沉降 颗粒在离心力的作用下沉降而实现分离的过程。 离心沉降速度计算 离心沉降设备——旋风分离器 用于分离气-固混合物。适于分离5~75μm的干燥粉粒。 离心沉降设备——旋液分离器 分离液—固混合物（悬浮液）。其结构和工作原理与旋风分离器相似。 离心沉降设备——旋液分离器 离心沉降设备——离心机 分离液—固混合物（悬浮液）。机械带动，设备主体与混合液共同旋转。 第二章 * 离心力（径向向外）： 向心力（径向向内 ）： 阻力（径向向内 ）： uT——切向速度，m/s。 ur ——颗粒与流体在径向上的相对速度，m/s。 球形 颗粒 Fc=Fb+Fd 合力为0时： ut = ——离心沉降速度计算通式 计算重力沉降速度的公式及所对应的流动区域仍可用于离心沉降！ 是离心分离设备的重要性能指标 。 离心分离因数 例：烧碱厂重力沉降净化粗盐水。粗盐水ρ=1200Kg/m3，μ=2.3mPa.s。固体颗粒视为球形，ρs=2640kg/m3，若采用离心沉降， 求（1）d=0.1mm颗粒的 ur 。（2）ur=0.02m/s的 d 。 （1）ut =3.41×10-3m/s （2） d=2.59×10-4m 解： （1）求ur 设沉降属于层流区 校核： 3.41×10-3m/s （2）求d 设沉降属于层流区： 2.59×10-4m 离心沉降效果 优于重力沉降！ 旋风分离器各部分的尺寸都有一定的比例，只要规定出其中一个主要尺寸，如圆筒直径D或进气口宽度B，则其它各部分的尺寸亦确定。 工作原理: 切线方向进入 螺旋形路线旋转 气芯 内旋转 外旋转 方向同 评价旋风分离器性能的主要指标有三个： 1、临界粒径： 式中 ：B——旋风分离器进口宽度，m N——气流的旋转圈数，标准旋风分离器N=5。 ui——气流进入旋风分离器的进口速度，m/s。 在各种不同粒径的颗粒中，能够100％除去的最小粒径，称为临界粒径dc 是判断分离效率高低的重要依据。 2、压降 相同结构及尺寸比例的旋风分离器ζ =常数 Δpf一般在500～2000Pa之间 Δpf的大小与ui有关： ui ↑ 分离效率↑ 但Δpf↑ 从经济角度考虑，取ui ＝15～25m/s 。 Δpf的大小与设备形状有关 ： 短粗型 ——Δpf较小，处理量大，分离效率低。 细长型 ——Δpf较大，处理量小，分离效率高。 旋风分离器性能指标 3、分离效率 总效率 C——颗粒浓度，g/m3 粒级效率 Ci——某粒径颗粒浓度，g/m3 xi——颗粒的质量分率 总效率只能大致计算该分离器效率，不能准确代表分离性能。 结构特点： 直径小 锥底长 μl》μg ρl》ρg 由于D小，为保证混合物有足够的停留时间，只有加长锥底。 Diagram 特点 还可应用于液－液分离；气－液分离等； 比旋风分离器压降大 设备磨损严重，应用耐磨材料做内衬。 三足式沉降离心机 第二章