大连理工化工原理课件第3章小结.ppt

(2) 衡量离心分离性能的指标 离心分离因数: 说明: KC越大，分离效能越高 若切向速度u=20m/s，旋转半径r=0.4m，则分离因数KC=102。可见离心分离的效果远比重力沉降好，而且离心沉降还可以人为地强化。 3.4.4 离心沉降设备 (1) 旋风分离器 　①　结构和工作原理 (标准型) 进气口形状：矩形 尺寸：进口管A、B 圆柱筒直径D (主要尺寸) 排气口直径D1 尺寸间关系： 问题：生产能力的影响因素 气体种类、圆柱筒直径D、进口气速 临界直径的计算 假设条件： （1）颗粒与气体在器内等速运动，均为进口气速； （2）颗粒在沉降过程中，穿过气流的最大厚度为进气口宽度B； （3）沉降处于stokes 区。 ② 旋风分离器的性能参数 ◆ 临界粒径dc：能够分离出的最小颗粒直径。 沉降速度 沉降时间 设：气体旋转圈数 N，则气流运行距离 气体停留时间 颗粒分离条件 ◆ 分离效率： （1）总效率 （2）分级效率 两者关系： 按假设 实际情况 分割粒径 d50： ◆　旋风分离器的阻力 是旋风分离器的经济指标 ③ 常见旋风分离器的形式 1）进口方式 切向进口：切向进口方式结构简单，较常用。 螺旋面进口：结构复杂，设计制造不方便。 蜗壳形进口：结构简单，减小阻力。 2）常用型式 标准型、CLT/A型、CLP型、扩散式等 (2) 旋液分离器 ● 分离液-固非均相混合物 　　● 结构与工作原理与旋风分离器类似 　　● 特点:形状细长、直径小、圆锥部分长 (3) 离心沉降机（自学） ▲ 分离液-固非均相混合物 ▲ 特点：转速可以根据需要调整， 适用于 分离困难的体系 问 题 球形颗粒在20oC空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将 （设沉降过程符合stocks定律）; 若该颗粒在20oC水中沉降，沉降速度将 ，当水温上升时，沉降速度将 。 大小不同直径的球形石英颗粒在水中沉降，设沉降过程都符合stocks定律。如果大颗粒直径是小颗粒直径的两倍时，大颗粒的沉降速度是小颗粒的 倍。 作业: P213 1 4 1 单颗粒的特性参数 (1) 描述颗粒形状 1）颗粒的球形度φ 表明：颗粒形状接近于球形的程度 φ↑，则颗粒越接近于球形。 球形颗粒： 小 结 2）颗粒的比表面积 a a 与φ关系： 球形颗粒比表面积： (2) 描述颗粒大小 1）等体积当量直径 dv 2）等比表面积当量直径 da 3 混合颗粒的特性参数 * 平均比表面积 * 颗粒群的等比表面积当量直径 4. 颗粒床层的特性 (1) 床层空隙率 床层中，空隙所占体积分率。 (2) 床层的自由截面积 (3) 床层的比表面积 aB (1) 曳力 2 流体和颗粒的相对运动 (2) 曳力系数 对球形颗粒 层流: 过渡流: 湍流: 目的：流体与固体颗粒分离 原理：利用颗粒与流体之间的密度差， 将固体颗粒从流体中分离出来。 常用方法： (1) 重力沉降(分离较大的颗粒） 例：选矿 3.4 沉 降 问题：1）何种颗粒先沉降 2）沉降设备中流体影响 3）沉降设备 (2) 离心沉降 (分离尺寸小的颗粒） 例：气体除尘 3.4.1 重力沉降速度的计算 (1)球形颗粒的自由沉降 自由沉降： 干扰沉降： 匀速阶段受力分析： 容器壁和其它颗粒不影响沉降速度 实际颗粒的沉降 其它条件相同时，小颗粒后沉降 ◆　影响沉降速度的因