第06章沉降060529详解.ppt

第三节 离心沉降 一、离心力场中颗粒的沉降分析 二、旋流器工作原理 三、离心沉降机工作原理 本节的主要内容 一、离心力场中颗粒的沉降分析 ? r 颗粒与流体之间产生相对运动，颗粒还会受到来自流体的阻力（曳力）FD的作用。 ……CD与Re有关 第三节 离心沉降 浮力(向心力)Fb （6.3.2） 惯性离心力Fc （6.3.1） 如果这三项力能达到平衡 du/dt=0 重力沉降 沉降方向不是向下，而是向外，即背离旋转中心。 由于离心力随旋转半径而变化，致使离心沉降速度也随粒径所处的位置而变。 离心沉降速度在数值上远大于重力沉降速度。 （6.3.3） 颗粒在此位置上的离心沉降速度： （6.3.4） 第三节 离心沉降 离心加速度与重力加速度的比值（离心分离因素）Kc 大小可以人为调节 离心沉降分离设备有两种型式：旋流器和离心沉降机 旋流器的特点：设备静止，流体在设备中作旋转运行而产生离心作用。Kc 一般在几十～数百 离心沉降机的特点：装有液体混合物的设备本身高速旋转并带动液体一起旋转，从而产生离心作用。Kc可以高达数十万。 第三节 离心沉降 （6.3.5） 旋风分离器：用于气体非均相混合物分离 旋流分离器：用于液体非均相混合物分离 （一）旋风分离器 旋风分离器在工业上的应用已有近百年的历史。 旋风分离器结构简单、操作方便，在环境工程领域也应用广泛。 在大气污染控制工程中，作为一种常用的除尘装置，主要用于去除大气中的粉尘，常称为旋风除尘器。 二、旋流器工作原理 第三节 离心沉降 第三节 离心沉降 1. 基本操作原理 ui 旋风分离器中的惯性离心力是由气体进入口的切向速度ui产生的。 离心加速度为rm?2＝ui2/rm， 其中rm为平均旋转半径。 分离因数为： 其大小为5～2500，一般可分离气体中直径为5～75?m的粉尘。 2. 主要分离性能指标 表示旋风分离器的分离性能的主要指标有临界直径和分离效率。 (1) 临界直径 临界直径是指在旋风分离器中能够从气体中全部分离出来的最小颗粒的直径，用dc表示。 为分析简单，对气体和颗粒在筒内的运动作如下假设： 气体进入旋风分离器后，规则地在筒内旋转N圈后进入排气筒，旋转的平均切线速度等于入口气体速度ui。 颗粒在筒内与气体之间的相对运动为层流。 颗粒在沉降过程中所穿过的气流最大厚度等于进气口宽度B。 第三节 离心沉降 第 II 篇 分离过程原理 为什么要学习分离过程？ 在环境领域哪些问题涉及分离过程？ 分离都有什么手段？ 本篇主要讲授内容？ 第II篇 分离过程原理 混合体系 自然界是混合体系。在生活和生产过程中常常会遇到对混合体系中的物质进行分离的问题。 在环境污染防治领域，研究对象都是混合体系（非均相和均相） 第II篇 分离过程原理 问题的出现？ 将污染物与污染介质或其他污染物分离开来，从而达到去除污染物或回收利用的目的。 如在给水处理中需要从水源水中分离去除各种浊度物质、细菌等。 在废气净化中，也需要分离废气中的粉尘等。 分离在环境污染防治中的作用 第II篇 分离过程原理 机械分离：非均相混合体系（两相以上所组成的混合物） 传质分离：均相混合体系 平衡分离过程（借助分离媒介，如溶剂或吸附剂等，使均相混合体系变成两相系统） 速率分离过程（在某种推动力下，利用各组分扩散速率的差异实现组分分离） 分离过程的分类？ 第II篇 分离过程原理 第六章 沉降 第七章 过滤 第八章 吸收 第九章 吸附 第十章 其他分离过程 第II篇 分离过程原理 本篇的主要内容 第六章 沉 降 第六章 沉降 第一节 沉降分离的基本概念 第二节 重力沉降 第三节 离心沉降 第四节 其他沉降 本章主要内容 第一节 沉降分离的基本概念 一、沉降分离的一般原理和类型 二、流体阻力与阻力系数 本节的主要内容 一、沉降分离的一般原理和类型 相对运动 流体： 液体 气体 固体颗粒物 液珠 重力场 离心力场 电场 惯性力场 沉降表面：器底、器壁或其他表面 重力沉降 离心沉降 电沉降 惯性沉降 扩散沉降 第一节 沉降分离的基本概念 沉降过程 作用力 特 征 重力沉降 离心沉降 电沉降 惯性沉降 扩散沉降 重力 离心力 电场力 惯性力 热运动 沉降速度小，适用于较大颗粒分离 适用于不同大小颗粒的分离 带电微细颗粒（0.1?m）的分离 适用于10－20?m以上粉尘的分离 微细粒子（0.01?m）的分离 沉降过程类型与作用力 第一节 沉降分离的基本概念 在环境领域沉降原理如何利用？ 水与废水处理： 各种颗粒物（无机砂粒、有机絮体……）的沉降 比重较小絮体的上浮 油珠的上浮 气体净化： 粉尘、液珠…… 第一节 沉降分离的基本概念