第6章环境工程原理沉降讲述.ppt

* 第四节 其它沉降 电除尘器的基本原理 放电电极（电晕极） 集尘极 不均匀电场 未荷电尘粒 荷电尘粒 气体电离—粒子荷电—荷电粒子迁移—颗粒沉积与清除 去除0.1?m以下的颗粒 * 第四节 其它沉降 　　二、惯性沉降 　　颗粒与流体一起运动时，如在流体中存在障碍物，流体沿障碍物产生绕流，而颗粒物由于惯性力的作用，将会偏离流线，如图所示。 　　惯性沉降即是利用这种由惯性力引起的颗粒与流线的偏离，使颗粒在障碍物上沉降的过程。 　　能否沉降在障碍物上，取决于颗粒的质量和相对于障碍物的运动速度和位置，小颗粒或距离停滞流线较远的大颗粒均能绕开障碍物。 * 第四节 其它沉降 停滞流线 流体方向 流体流线 3 1 障碍物 2 * 第四节 其它沉降 惯性除尘器：利用惯性沉降原理从气体中分离粉尘。 尘粒d2所受的离心力 粒径和气速愈大，气流旋转半径R2愈小，除尘效率愈高。 惯性除尘器能捕集10 ?m以上的颗粒。 去除惯性大的颗粒 惯性离心力作用去除细尘粒 * 第四节 其它沉降 本节思考题 (1) 电沉降过程中颗粒受力情况如何，沉降速度与哪些因素有关。 (2) 简述电除尘器的组成和原理。 (3) 电除尘器的优点是什么。 (4) 惯性沉降的作用原理是什么，主要受哪些因素的影响。 (5) 惯性沉降应用的优缺点是什么。 (6) 环境工程领域有哪些电除尘和惯性除尘过程。 * 第二节 重力沉降 　　（3）判据法 　　计算 K 判据得 　　所以可判断沉降位于层流区，由斯托克斯公式，可得： m/s * 第二节 重力沉降 　　三、沉降分离设备 　　水处理：平流沉淀池 * 第二节 重力沉降 　　气净化：降尘室 * 第二节 重力沉降 沉淀池或降尘室工作过程示意图 净化气体 净化液体 含尘气体 含悬浮物液体 ui b h dc l * 第二节 重力沉降 位于沉淀池（降尘室）最高点的颗粒 沉降至池底需要的时间为 ： 流体通过沉淀池（降尘室）的时间为： 为满足除尘或悬浮物要求， t停?t沉，即： 　　上式为流体中直径为dc的颗粒完全去除的条件。 * 第二节 重力沉降 本节思考题 简要分析颗粒在重力沉降过程中的受力情况。 层流区颗粒的重力沉降速度主要受哪些因素影响。 影响层流区和湍流区颗粒沉降速度的因素有何不同，原因何在。 流体温度对颗粒沉降的主要影响是什么。 列出你所知道的环境工程领域的重力沉降过程。 分析说明决定降尘室除尘能力的主要因素是什么。 通过重力沉降过程可以测定颗粒和流体的哪些物性参数，请你设计一些测定方法。 * 第三节 离心沉降 第三节 离心沉降 本节的主要内容 　　　 　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 * 第三节 离心沉降 　　一、离心力场中颗粒的沉降分析 浮力(向心力)Fb： 惯性离心力Fc： 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 （6.3.2） （6.3.1） ? r * 第三节 离心沉降 　　三个力的合力为： 　　如果这三项力能达到平衡，du/dt=0，颗粒在此位置上的离心沉降速度： （6.3.3） （6.3.4） 重力沉降 * 第三节 离心沉降 离心沉降方向不是向下，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。 离心分离因素离心加速度与重力加速度的比值 Kc  　　大小可以人为调节。 （6.3.5） * 第三节 离心沉降 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 　　二、旋流器工作原理 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。 * 第三节 离心沉降 　　1. 基本操作原理 　　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。 ui * 第三节 离心沉降 　　2. 主要