粒流运动2（离心沉降）.pdf

文档介绍：(centrifugal settling)
——依靠离心力的作用使固体颗粒迅速沉降
实现分离的操作
(一)惯性离心力作用下的沉降速度
1. 离心分离因数(separation factor):
定义为同一颗粒所受的离心力场强度与重力场
强度之比,即
ma Rω 2
K = =
c mg g
Kc是表示离心力大小的指标,是离心分离设备
的重要指标。
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ur ω
受力分析: F F F
π u2 π b d
离心力 F = ma= d3ρ T = d3ρ Rω2
6 s R 6 s
π
向心力F = d 3 ρRω 2
b 6 沉降颗粒的受力情况
ρu 2 πρu 2 π
阻力F = ζA r = ζ d 2 r = ζd 2 ρu 2
d 2 4 2 8 r
π 3 2 π 2 2
当三力平衡时 d (ρ s ­ ρ)Rω­ ζd ρu r = 0
6 8
4d (ρ­ ρ)Rω 2 4d (ρ­ ρ)u 2
即 u = s = s T
r 3ζρ 3ζρR
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¡ 当处于斯托克斯定律区(即层流区)时,ζ=
Re
代入离心沉降速度公式得: t
d 2 (ρ­ ρ)Rω2 d 2 (ρ­ ρ)u 2
u = s = s T
r 18µ 18µR
u Rω2 u 2
则与u 计算公式比较有: r T
t = = = Kc
ut g gR
当切向速度,旋转半径为= 时:
uT = 20m/ s R
2 2
uT 20 ur
Kc = = =136 =
gR ´ ut
说明:颗粒在这种条件下的离心沉降速度比重力沉降速
度约大百多倍。
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(二)旋风分离器的结构和操作原理
旋风分离器(cyclone separator):利用离心力作用净
制气体的设备。
工业中应用较广泛的气-固分离设备之一
含固气体的气流在旋风分离器中作旋转运动,
由于作用于固体颗粒的离心力比气体的大,因此
固体颗粒被甩向旋风分离器的器壁,达到分离的
目的。
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¡ 旋风分离器的优点:
(1)结构简单,价格低廉;
(2)无活动部件,操作和维修方便;