最新机械分离教学讲义ppt课件.ppt

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1、机械分离第一节颗粒及颗粒床层的特性一、颗粒的特性1．直径（大小）(1)球形颗粒—比表面积，（2）非球形颗粒令则—（体积）当量直径1．形状系数（形状）(1)定义形状系数（球形度）：颗粒当量表面积与其实际表面积之比，即(1)球形颗粒(2)非球形颗粒二、颗粒群的特性1．粒度分布（粒径分布）(1)定义：不同粒径范围内所含粒子的个数或质量（2）测定方法标准筛法，，目数与孔径的对应关系见表3-1透射电镜法，2．平均粒径以球形颗粒为例，如图所设，则对球形颗粒（s=1）的曲线，可按Ret分为三个区，各区的曲线可

2、用相应的经验关联式表达：层流区或Stokes定律区（10-4

3、公式计算ut；再算Ret校核流型。流型utRet流型再设流型（2）摩擦数群法由得而相乘得由知作图3-3：任取一ut计算：求颗粒直径也可用类似的方法：相除得同理作图3-3：任取一d计算：此外，也可用无因次数群K值判别流型：将代入得当Ret=1时，K=2.62同理将代入得当Ret=1000时，K=69.1<2.62，层流K=2.62~69.1，过渡流>69.1，湍流二、降尘室1．结构见图3-4(a)2.原理如图所设，且设颗粒水平分速度与气体的流速u相等，则沉降时间为：停留时间为：当颗

4、粒的停留时间等于或大于其沉降时间时，该颗粒便能沉降至室底而被分离，所以：或而所以与H无关或而所以—能完全分离的最小粒径—临界粒径三、沉降槽1．沉降槽的构造与操作(1)间歇沉降槽(2)连续沉降槽，见图3-62．浓悬浮液的沉聚过程当悬浮液浓度较高时，则属干扰沉降：（1）大颗粒相对于小颗粒进行沉降，因而介质的有效密度和粘度均大于纯液体，而沉降速度与介质密度和粘度成反比。(2)液体被沉降颗粒置换而上升的速度大，因而颗粒受到的阻力大。(3)大颗粒的拖曳，微细粒子的絮凝，使小颗粒的沉降被加速。总之，大颗粒受阻

5、，小颗粒加速。沉聚过程：均匀悬浮液四区（清液区、等浓区、变浓区、沉聚区）等浓区消失变浓区消失沉聚区压紧。见图3-7。五、分级器：利用重力沉降来分离悬浮液中不同密度或不同粒度的粒子的设备。第三节离心沉降一、离心沉降速度设某个球形颗粒在流体中自由离心沉降，则该颗粒在径向所受力有：惯性离心力向心浮力向心阻力三力平衡时，得所以—离心沉降速度在层流区（10-4

6、来的最小粒径。假定：(1)颗粒平均切向速度等于进口气体平均速度ui(2)气体入器后仍以入口形状沿园简旋转Ne圈，离心沉降距离为B。（3）颗粒在层流下作自由离心沉降由得（Rm为旋转平均半径）所以沉降时间为又停留时间为由停留时间等于沉降时间，得所以—临界粒径（3-26）对标准旋风分离器，Ne=5。4．分离效率（1）总效率：全部颗粒中被分离下来的质量分率，即：式中C1、C2—进、出口气体含尘浓度，g/m3。（2）粒级效率：某个尺寸范围的颗粒中被分离下来的质量分率，即：式中C1i、C2i—进、出口气体中第

7、i段尺寸范围的含尘浓度，g/m3。（3）粒级效率曲线：图3-10、图3-11（4）总效率与粒级效率的关系显然式中xi—第i段尺寸范围的颗粒占全部颗粒的质量分率；n—粒径划分的总段数。5.压力降仿阻力系数法对水平局部阻力所以（3-31）对标准旋风分离器，=8.0，一般p=500~2000Pa6．型式（类型）标准型，图3-8CLT/A型，图3-12CLP/A、CLP/B型，图3-13扩散型，图3-147.选择物性形式（类型）生产能力型号允许压力降三、旋液分离器结构和原理与旋风分离器相似，旋液分离器

8、的结构特点是直径小而圆锥部分长，而且旋液分离器应采用耐磨材料制造或采用耐磨材料做内衬以延长使用期限。第四节过滤一.基本概念1.定义（1）滤浆（料浆）—悬浮液（2）滤饼（滤渣）—被截留的固体物质（3）过滤介质—多孔物质（4）滤液（母液）—通过过滤介质的液体2.过滤方式（1）饼层过滤：滤饼层为有效过滤介质（的过滤）当悬浮液中所含颗粒较多时（固相体积分率>1%），常用滤布、滤网做过滤介质进行过滤。当粒径大于过滤介质孔径时，显然会形成滤饼；当粒径小于过滤介质孔径时，通过“架桥现象”也会形成