重力沉降知识点回顾1.非均相分离特点及方式2.非球形颗粒通常需要哪些参数才能确定其特征？3.静止流体中颗粒沉降分为哪两个阶段?沉降速度是怎么确定的?4.沉降速度的计算方法及步骤,沉降速度的影响因素。5.降尘室沉降分离的必要条件是什么？降尘室的生产能力与哪些因素有关？6.降尘室为什么通常设成扁平状？颗粒的直径小于临界粒径，能完全沉降下来吗？1
重力沉降知识点回顾 1. 非均相分离特点及方式 2. 非球形颗粒通常需要哪些参数才能确定其特征？ 3. 静止流体中颗粒沉降分为哪两个阶段?沉降速度是怎么确 定的？ 5. 降尘室沉降分离的必要条件是什么？降尘室的生产能力与哪 些因素有关？ 6.降尘室为什么通常设成扁平状？颗粒的直径小于临界粒径， 能完全沉降下来吗？ 1 4. 沉降速度的计算方法及步骤,沉降速度的影响因素
离心沉降3-2-2离心沉降：依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的非均相物系。惯性离心力场与重力场的区别重力场离心力场u?/R力场强度重力加速度g方向指向地心沿旋转半径从中心指向外周2作用力urF=mgH=mgR2
离心沉降：依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程 适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的非均相物系。 重力场 离心力场 力场强度 重力加速度g uT 2 /R 方向 指向地心 沿旋转半径从中心指向外周 Fg=mg 2 T C u F m R 作用力 = 惯性离心力场与重力场的区别 3-2-2 离心沉降 2
1、离心沉降速度观测到的颗粒运动轨迹液体力学分析：颗粒在离心力场中沉降时，在径向沉降方向上所受的0作用力：切向速度2UTTd3惯性离心力=P向外R6观测到的颗粒运动轨迹向心力=元d3向中心旋转轴R6径向速度Du?元d2阻力二向中心243
ω 旋转轴 液体 观测到的颗粒运动轨迹 观测到的颗粒运动轨迹 1、离心沉降速度 力学分析：颗粒在离心力场中沉降 时，在径向沉降方向上所受的 作用力： 2 u d 4 u d 6 u d 6 2 2 r 2 3 2 s 3 阻力＝ 向心力＝ 惯性离心力＝ R R T T 向外 向中心 向中心 3 径向速度 切向速度
此三力达到平衡，则元元u元d33d00P0R26R644d(p,- p) u---颗粒在此位置的离心沉降速度公式urR3p54d(ps -p)g3ps4
此三力达到平衡，则 0 2 u d 4 u d 6 u d 6 2 2 r 2 3 2 s 3 − − = R R T T ( ) R d u u s T r 2 3 4 − = -颗粒在此位置的离心沉降速度公式 4 ( ) 3 s t d u g − = 4
4d (ps -p)4d(ps -p) u?uu,gR3p3ps离心沉降速度不是颗粒运动的绝对速度，而是绝对速度在径向上的分量。离心沉降速度方向是沿半径向外的。离心沉降速度不是恒定值Re,<1.0如为层流，服从斯托克斯定律，则离心沉降速度d?(ps -p) u?=24/ReUR18μ注意：只有粒径很小时，才用离心沉降。5
( ) R d u u s T r 2 3 4 − = 离心沉降速度不是颗粒运动的绝对速度，而是绝对速度在 径向上的分量。 离心沉降速度方向是沿半径向外的。 离心沉降速度不是恒定值。 如为层流 ，服从斯托克斯定律，则离心沉降速度 ( ) R d u u s T r 2 2 18 − = Rep<1.0 4 ( ) 3 s t d u g − = 注意：只有粒径很小时，才用离心沉降。 ζ=24/Re 5
离心分离因数：同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值：5~2500uK.=ur:gRut离心分离因数是离心分离设备的重要指标。当旋转半径为0.4m、切向速度为20m/s时，分离因数为102表明：离心分离设备体积小分离效率高。6
离心分离因数：同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力 沉降速度的比值：5~2500 2 r T c t u u K u gR = = 离心分离因数是离心分离设备的重要指标。当旋转半径为 0.4m、切向速度为20m/s时，分离因数为102 表明：离心分离设备体积小分离效率高。 6
2、离心沉降设备净化气体1.旋风分离器T含-岁气体h=D/2①结构B=D/4H.LDI=D/2如右图所示，主HHi=2DH2=2D体的上部为圆简形，S=D/8H2下部为圆锥形，中D2=D/4央有一升气管。尘粒图3-19旋风分离器的尺寸及操作原理图7
2、离心沉降设备 ⚫1.旋风分离器 B 净化气体 含尘 气体 h D1 h=D/2 S B=D/4 H1 D1=D/2 D H1=2D H H2=2D S=D/8 H2 D 2 D/4 D 2 尘粒 图 3-19 旋风分离器的尺寸及操作原理图 ① 结 构 如右图所示 ，主 体的上部为圆筒形， 下部为圆锥形，中 央有一升气管。 7
②工作原理净化气体含尘气体从侧面的矩形进气管切向含尘进入器内，然后在圆筒内作自上而A=D/2下的圆周运动。颗粒在随气流旋转B=D/4过程中被抛向器壁，沿器壁落下，D,=D/2H,=2DH自锥底排出。由于操作时旋风分离H=2D器底部处于密封状态，所以，被净S,=D/8D2=D/4化的气体到达底部后折向上，沿中心轴旋转着从顶部的中央排气管排出。尘艺图3-19旋风分离器的尺寸及操作原理图8
② 工作原理 含尘气体从侧面的矩形进气管切向 进入器内，然后在圆筒内作自上而 下的圆周运动。颗粒在随气流旋转 过程中被抛向器壁，沿器壁落下， 自锥底排出。由于操作时旋风分离 器底部处于密封状态，所以，被净 化的气体到达底部后折向上，沿中 心轴旋转着从顶部的中央排气管排 出。 B 净化气体 含尘 气体 A D1 A=D/2 S1 B=D/4 H1 D1=D/2 D H1=2D H H2=2D S1=D/8 H2 D 2 D/4 D 2 尘粒 图 3-19 旋风分离器的尺寸及操作原理图 8
清洁气体含尘气体强旋风分高器Kc为5~2500，可分离气体中5~75um的颗粒。颗粒排放9
K C 为5~2500，可分离 气体中5~75 m的颗粒。 9
旋风分离器分离的特点旋风分离器，结构简单，造价低廉，分离效率高。一般用来除去气流中直径为5um以上的颗粒。对颗粒含量高于200g/m的气体，它可以除去3um以下的颗粒。对于直径在200um以上的颗粒，不能直接离心沉降，应先用重力沉降法分离；对于5um以下的颗粒，一般需用袋滤器或湿法捕集。不适宜分离黏性粉尘、含湿量高的粉尘及腐蚀性粉尘10
旋风分离器分离的特点 ⚫ 旋风分离器，结构简单，造价低廉，分离效率高。一般用 来除去气流中直径为5μm以上的颗粒。对颗粒含量高于 200g/m3的气体，它可以除去3μm以下的颗粒。对于直径在 200μm以上的颗粒，不能直接离心沉降，应先用重力沉降 法分离；对于5μm以下的颗粒，一般需用袋滤器或湿法捕 集。 ⚫ 不适宜分离黏性粉尘、含湿量高的粉尘及腐蚀性粉尘。 10