化工原理 上册 第3章 机械分离.pptVIP

滤液通过滤饼层的流动对于颗粒床层内的滞流流动,K值可取为5,于是：2过滤速率二、过滤速率22滤饼的阻力三、滤饼的阻力2过滤介质的阻力μrL和μR便是过滤阻力μr为比阻，μ代表滤液的影响，rL代表滤饼的影响因素，因此，习惯上将r称为滤饼的比阻，R称为滤饼阻力。四、过滤介质的阻力把过滤介质的阻力视为常数,写出滤液穿过过滤介质层的速度关系式：m过滤介质的阻力式中Δpm——过滤介质上、下游两侧的压强差,N/m2Rm——过滤介质阻力,1/m过滤操作中总是把过滤介质与滤饼联合起来考虑。过滤阻力滤饼与滤布的面积相同,所以两层中的过滤速度应相等,则：式中Δp=Δpc+Δpm,代表滤饼与滤布两侧的总压强降,称为过滤压强差。过滤介质的阻力设想用Le厚度滤饼代替滤布，设想中的滤饼就应当具有与滤布相同的阻力,即: rLe=Rm过滤基本方程式五、过滤基本方程式若每获得1m3滤液所形成的滤饼体积为υ3,则在任一瞬间的滤饼厚度L与当时已经获得滤液体积V之间的关系应为：LA=υVυ——滤饼体积与相应的滤液体积之比,无因次,或m3/m3过滤基本方程式如生成厚度为Le的滤饼所应获得的滤液体积以Ve表示,则：式中Ve——过滤介质的当量滤液体积,或称虚拟滤液体积,m3。在一定的操作条件下,以一定介质过滤一定的悬浮液时,Ve为定值,但同一介质在不同的过滤操作中,Ve值不同。过滤基本方程式过滤基本方程式r=r,(Δp)s——压强差与比阻的关系式中r,——单位压强差下滤饼的比阻,1/m2 p——过滤压强差,N/m2 s——滤饼的压缩性指数,无因次。s=0～1。对于不可压缩滤饼,s=0。对于不可压缩滤饼，因s=0过滤基本方程对于不可压缩滤饼，因s=0对于可压缩滤饼，因s03-3-3恒压过滤若过滤操作是在恒定压强差下进行的,则称为恒压过滤。恒压过滤时,滤饼不断变厚致使阻力逐渐增加,但推动力Δp恒定,因而过滤速率逐渐变小。对于一定的悬浮液,若μ、r，及v皆可视为常数,令：式中k——表征过滤物料特性的常数,m4/(N?s)恒压过滤-2恒压过滤时,压强差Δp不变,k、A、s、Ve又都是常数,故上式的积分形式为:离心沉降设备-旋风分离器二、旋风分离器的操作原理结构离心沉降设备-旋风分离器气体在器内的运动情况离心沉降-7三、旋风分离器的性能（分离效果、压强降）（一）、临界粒径旋风分离器中能被完全分离下来的最小颗粒直径。临界粒径的计算式,可在如下简化条件之下推导出来。（1）进入旋风分离器的气流严格按螺旋形路线作等速运动,其切向速度等于进口气速ui(2)颗粒向器壁沉降时,必须穿过厚度等于整个进气口宽度B的气流层,方能到达壁面而被分离。离心沉降-8(3)颗粒在滞流情况下作自由沉降，其径向沉降速度可用下式计算因ρρs,故式中的ρ可以略去；又旋转半径R可取平均值Rm，则气流中的离心沉降速度为离心沉降-9颗粒到达器壁所需的沉降时间为令气流的有效旋转圈数为Ne,它在器内运行的距离便是2πRmNe,则停留时间为离心沉降-10若某种尺寸的颗粒所需的沉降时间θt恰等于停留时间θ，该颗粒就是理论上能被完全分离下来的最小颗粒。离心沉降-11临界粒径随分离器尺寸增大而增大,因此分离效率随分离器尺寸增大而减小,所以当气体处理量大时，常将若干个小尺寸的旋风分离器并联使用(称为旋风分离器组),以维持较高的除尘效率。Ne的数值一般为0.5～3.0,但对标准旋风分离器，可取Ne=5。离心沉降-12（二）、分离效率旋风分离器的分离效率有两种表示法,一是总效率,以η0代表；一是分效率,又称粒级效率,以ηp代表。总效率是指进入旋风分离器的全部颗粒中被分离下来的质量分率,即：C1——旋风分离器进口气体含尘浓度,g/m3；C2——旋风分离器出口气体含尘浓度,g/m3离心沉降-13粒级效率C1i——进口气体粒径在第i小段范围内的颗粒的浓度，g/m3Ci2——出口气体中粒径在第i小段范围内的颗粒的浓度,g/m3离心沉降-14粒级效率与颗粒直径的对应关系可用曲线表示，成为粒级效率曲线大于dc未完全除去小于dc未完全通过离心沉降-15分割粒径标准型课本有误离心沉降-16xi——粒径在第I小段范围内的颗粒占全部颗粒的质量分率ηpi——第I小段粒径范围内的