文档介绍：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式与选用
第二节 离心沉降
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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
ut2/R
方向
指向地心
沿旋转半径从中心指向外周
Fg=mg
作用力
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一、离心沉降速度
1、离心沉降速度ur
惯性离心力=
向心力=
阻力=
三力达到平衡,则:
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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。
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。
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阻力系数:层流时
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:
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=,切向速度ur=20m/s时,求分离因数。
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二、旋风分离器的操作原理
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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
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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
表示
c) 颗粒在滞流情况下做自由沉降,径向速度可用
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∵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:
颗粒到达器壁所需要的时间:
停留时间为:
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。
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