第三章 二、离心沉降速度 非均相物系分离三旋风分离器操作愿理 三、旋风分离器的性能 四、旋风分离器的结构型 第二节 式与选用 离心沉降 下页 國国 2021/2/21
2021/2/21 第三章 非均相物系分离 一、离心沉降速度 二、旋风分离器操作原理 三、旋风分离器的性能 四、旋风分离器的结构型 第二节 式与选用 离心沉降
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 力场强度重力加速度g /R 方向 指向地心沿旋转半径从中心指向外周 作用力 mg 2021/2/21 上页下及
2021/2/21 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 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 R u F m t C 2 = 作用力
、离心沉降速度 1、离心沉降速度un 惯性离心加=23,2 向心加=m1?中 u R 0 阻力=Emmn 42 三力达到平衡,则: 12pu=0 6 R 6 R 42 2021/2/21 上页下及
2021/2/21 一、离心沉降速度 1、离心沉降速度ur 惯性离心力= R d u t s 3 2 6 向心力= R d u t 3 2 6 阻力= 4 2 2 2 d u r 三力达到平衡，则： − R d u t s 3 2 6 R d u t 3 2 6 0 4 2 2 2 − = d u r
平衡时颗粒在径向上相对于流体的运动速度u便是此位置 上的离心沉降速度。 4d (p。-p 35P pR 2、离心沉降速度与重力沉降速度的比较 表达式:重力沉降速度公式中的重力加速度改为离心加速度 数值:重力沉降速度基本上为定值 离心沉降速度为绝对速度在径向上的分量,随颗粒在 离心力场中的位置而变。 2021/2/21 上页下及
2021/2/21 平衡时颗粒在径向上相对于流体的运动速度ur便是此位置 上的离心沉降速度。 ( ) R d u u s t r 3 4 2 − = 2、离心沉降速度与重力沉降速度的比较 表达式：重力沉降速度公式中的重力加速度改为离心加速度 数值：重力沉降速度基本上为定值 离心沉降速度为绝对速度在径向上的分量，随颗粒在 离心力场中的位置而变
阻力系数:层流时z_24 (p-p) R 18 R 同一颗粒在同一种介质中的离心沉降速度与重力沉降速 2 度的比值为:-27=Kc u, gR 比值K就是粒子所在位置上的惯性离心力场强度与重力 场强度之比称为离心分离因数。 例如;当旋转半径R=04m,切向速度=20m/s时,求分 离因数。 2 102 gR 2021/2/21 上页下及
2021/2/21 阻力系数 ：层流时 Re 24 = ( ) − = R d u u s t r 2 2 18 同一颗粒在同一种介质中的离心沉降速度与重力沉降速 度的比值为 ： c T t r K gR u u u = = 2 比值Kc就是粒子所在位置上的惯性离心力场强度与重力 场强度之比称为离心分离因数。 例如；当旋转半径R=0.4m，切向速度ur =20m/s时，求分 离因数。 102 2 = = gR u K T c
二、旋风分离器的操作原理 不净化气体 含尘气体 排气 进气 H H 尘粒 尘粒 2021/2/21 上页下及
2021/2/21 二、旋风分离器的操作原理
三、旋风分离器的性能 旋风分离器性能的主要操作参数为气体处理量, 分离效率和气体通过旋风分离器的压强降。 1、气体处理量 旋风分离器的处理量由入口的气速决定,入口气体流 量是旋风分离器最主要的操作参数。一般入口气速l1 在15~25m/s。 旋风分离器的处理量V=l1×B×h 2021/2/21 上页下及
2021/2/21 三、旋风分离器的性能 旋风分离器性能的主要操作参数为气体处理量， 分离效率和气体通过旋风分离器的压强降。 1、气体处理量 旋风分离器的处理量由入口的气速决定，入口气体流 量是旋风分离器最主要的操作参数。一般入口气速ui 在15～25m/s。 旋风分离器的处理量 V = ui B h
2、临界粒径 判断旋风分离器分离效率高低的重要依据是临界粒径。 临界粒径理论上在旋风分离器中能完全分离下来的最小 颗粒直径。 1)临界粒径的计算式 a)进入旋风分离器的气流严格按照螺旋形路线作等速运 动,且切线速度恒定,等于进囗气速u=u; b)颗粒沉降过程中所穿过的气流厚度为进气口宽度B c)颗粒在滞流情况下做自由沉降,径向速度可用 表示 184(R 2021/2/21 上页下及
2021/2/21 2、临界粒径 判断旋风分离器分离效率高低的重要依据是临界粒径。 临界粒径 ：理论上在旋风分离器中能完全分离下来的最小 颗粒直径。 1） 临界粒径的计算式 a) 进入旋风分离器的气流严格按照螺旋形路线作等速运 动，且切线速度恒定，等于进口气速ut=ui； b) 颗粒沉降过程中所穿过的气流厚度为进气口宽度B ( ) − = R d u u s T r 2 2 18 表示 c) 颗粒在滞流情况下做自由沉降，径向速度可用
ρ<<s,故p可略去,而旋转半径R可取平均值Rn,并用进 口速度u代替u,。 d-p 2 气流中颗粒的离心沉降速度为: 18R 颗粒到达器壁所需要的时间:B、B184R,B 2TR N 停留时间为:O 对某尺寸的颗粒所需的沉降时间θ恰好等于停留时间θ, 该颗粒就是理论上能被完全分离下来的最小颗粒,用d表示 这种颗粒的直径,即临界粒径。 2021/2/21 上页下及
2021/2/21 ∵ρ<<ρS，故ρ可略去，而旋转半径R可取平均值Rm，并用进 口速度ui代替ut。 气流中颗粒的离心沉降速度为： m s i r R d u u 18 2 2 = 颗粒到达器壁所需要的时间： 2 2 18 s i m r t d u R B u B = = 停留时间为： i m u R N 2 = 对某尺寸的颗粒所需的沉降时间θt恰好等于停留时间θ， 该颗粒就是理论上能被完全分离下来的最小颗粒，用dc表示 这种颗粒的直径，即临界粒径
18uRmB 2TRmN 2 2 d; ui puB 临界粒径的表达式 2)临界粒径的影响因素 puB a)由 n TNp, ui 知d2∝√B 即临界粒径随分离器尺寸的增大而增大。 分离效率随分离器尺寸的增大而减小。 b)入口气速u愈大,d愈小,效率愈高 2021/2/21 上页下及
2021/2/21 i m c s i m u R N d u R B 18 2 2 2 = s i c N u B d 9 = ——临界粒径的表达式 2）临界粒径的影响因素 a) 由 s i c N u B d 9 = ，知 dc B 即临界粒径随分离器尺寸的增大而增大。 分离效率随分离器尺寸的增大而减小。 b)入口气速ui愈大，dc愈小，效率愈高