选粉机设计基础参数资料

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1、选粉机设计实用参考资料一、气固两相流力学基础1.颗粒在静止流体内的沉降：颗粒在静止流体内口由沉降时，不仅受到重力，而且还受到浮力和阻力的作用。在工业生产过程中，所处理的颗粒一般是比较小的，在整个降落过程基本上看着是以匀速心进行的。所以一般情况下，研究沉降速度问题时，是不考虑加速阶段的。颗粒作匀速运动，降落速度〃等于颗粒的沉降速度心，计算公式为:Uo={[4gdp(pp-P)]/3P汀2……(沉降速度计算基本公式)式中uo球形颗粒口由沉降速度，m/s；dp——球形颗粒直径，m；g重力加速度，m/s2；Pp颗粒密度，kg/m3；P

2、流体密度，kg/m3；g阻力系数，无因次，=8/tiXf(Rcp),颗粒雷诺数Rep=dpUoP/u；U流体粘度，P&So当Rep<1时，流体属层流时，则得：%=[$2(Qp-Q)g]/18〃此式适用于层流吋球形颗粒的自由沉降速度计算，称为斯托克斯(Stokes)公式；当1VRepVIOOO0时，流体屈过渡流时，则得：妒0.2{[(宀-Q)/QU}073X4L18/(h/P严此式适用于过渡流时球形颗粒的自由沉降速度计算，称为阿纶(Allen)公式；当10000

3、-P)/P]g}o-5X4°-5此式适用于踹流时球形颗粒的自曲沉降速度计算，称为牛顿(Newton)公式。颗粒在静止流体内的沉降速度计算实例：例求直径为30um的球形石英颗粒，在20°C的空气中的沉降速度，石英颗粒的密度为2650kg/cm解：标准状态下空气的密度为1.293kg/cm3。故20°C时，空气的密度为P二1.293X[273/(273+20)]二1.205kg/cm而粘度为0.0185XW3Pa.so假设为层流区，由斯托克斯公式则得：妒同气Pp-P)g]/18^=42Pp^/18P=[(30XIO'6)2X2

4、650X9.8]/[18X0.0185XW3]=0.0702m/s(空气密度Q相对较小，忽略不计)进行复核：Re^dpUop/p=(30XIO-6X0.0702X1.205)/0.0185X10'3=0.137<1故沉降遵从斯托克斯公式。本题解也可先求岀颗粒沉降的临界直径，以确定应该使用哪一个计算沉降速度的公式。层流区与过渡区的临界直径，亦即斯托克斯公式所能适用的，当苗时的最大直径:dpmax=2.62{u2/[(Pp-P)・P.g]}_3=2.62((0.0185X10-3)2/[(2650-1.205)XI.205X9.8

5、]}'J=2.62X2.22X10_5=58.2(Pm)已知颗粒的直径(30um)较临界直径为小，即可用斯托克斯公式求沉降速度。例2：求直径为80um的玻璃球在20°C的水中的沉降速度，已知玻璃球密度为Pp=2500kg/cm3,水的密度Q=1000kg/cm3,水在20°C时的粘度〃二0.001Pa.So解：①可以用图解法求解：查图10.8以判断此系统的流态，再计算查图得到uo.②用公式计算法计算：设为层流区，由斯托克斯公式则得：妒盃(Pp~P)g/18P=[(80XIO'6)2X(2500-1000)X9.8]/(18X0

6、.001)=5.23X10-3(m/s)以上计算是根据光滑球形颗粒导出，但实际情况复杂得多，要比较准确计算,需要通过大量实验得出经验系数对沉降速度加以修止。2•颗粒在垂直流动的流体内并在重力作用下的运动：设流体对丁同定空间以匀速度Uf向上运动，处于流体中的颗粒在重力作用下对于固定空间以速度％运动，则颗粒对于流体的相对运动速度u将为：U二Up+Uf颗粒在垂直流动的流体内受到重力和摩擦力的作用，经过一定时间后，两力会达到平衡，U二Uc则得到Up=Uo_Uf因此,颗粒受到重力的作用在垂直方向上流动的流体内运动时，经过若干时间后,当流

7、体的摩擦力等于颗粒在流体中的剩余重力时，则颗粒作匀速运动。此时，颗粒对于流体的相对运动速度U是一个定值，其值大小将与其在静止的同-•种流体内沉降速度相等，而颗粒的绝对速度6则等于此值与流体速度之差。当流体速度Uf等于定值则Up二0,颗粒将停留在空间不动。出现这种情况的流体速度称为对于该尺寸颗粒的悬浮速度。悬浮速度在数值上与该颗粒在静止流休内的沉降速度相等。当U

8、>UO吋，Up为负值，则颗粒运动方向与流体i致，向上沉降。当gVu。时，Up为正值，则颗粒运动方向与流体相反，向下沉降。(适用于固硫剂CaCO3粉在垂直管道在输送的同时

9、，计算让Mlmin颗粒向下沉降回到破碎机再粉碎)下面是常用的惯性式和重力式分离器：膨胀仓是惯性式分离器的一种形式。它与气力提升泵配套使用，当物料气流沿输料管3进入膨胀仓1内吋，由于体积突然增大使气流速度突然降低，并受到冲击板2的阻挡，物料便在重力和惯性力作用下从气流中被分离出