湖北大学：《化工原理》课程教学资源（PPT课件）第三章 沉降与过滤

第三章、沉降与过滤 第一节、概述 非均相物系的分离 1、非均相物系 2、分散物质(分散相) 3、分散介质(连续相) 4、分散的目的ε回收物质、净化物质、环保的需要。 5、常用分离方法:重力沉降、离心沉降、过滤。 颗粒与流体相对运动所受阻力 1、相对运动速度不同,流体对颗粒阻力不一样

第三章、沉降与过滤 第一节、概述 一、非均相物系的分离 1、非均相物系 2、分散物质（分散相） 3、分散介质（连续相） 4、分散的目的：回收物质、净化物质、环保的需要。 5、常用分离方法：重力沉降、离心沉降、过滤。 二、颗粒与流体相对运动所受阻力 1、相对运动速度不同，流体对颗粒阻力不一样

第三章、沉降与过滤 图31流体绕过颗粒的流动 2、阻力计算F=AP 层流区(04<Re<2) 5=24/Re :无因次 阻力系数 过渡区(2<Re<500) g=10/R 滞流区(500<Re<2×105) 了=0.44

2、阻力计算 2 2 u Fd A  =    ξ：无因次 阻力系数 第三章、沉降与过滤

第三章、沉降与过滤 计算式3-33-43-5 10 103 0-1 10-2 LAIN Re =d 图3-2球形颗粒的与Re关系曲线

计算式 3-3 3-4 3-5 第三章、沉降与过滤

第三章、沉降与过滤 第二节、重力沉降 、沉降速度 1、球形颗粒的自由沉降 单个颗粒或颗粒群分散较好而不相互影响(不接触 碰撞)的沉降。 2、沉降速度的计算 颗粒受重力(3-6)、浮力(3-7)、阻力(3-8)作用

第二节、重力沉降 一、沉降速度 1、球形颗粒的自由沉降 单个颗粒或颗粒群分散较好而不相互影响（不接触、 碰撞）的沉降。 2、沉降速度的计算 颗粒受重力（3-6）、浮力（3-7）、阻力（3-8）作用 第三章、沉降与过滤

第三章、沉降与过滤 第一阶段:加速运动。加速运动时速度不断增加, 阻力不断增大,dudτ不断降低,当 dudτ=0时,进入第二阶段。 第二阶段:匀速阶段。颗粒的运动速度u称沉降速度 或终端速度 沉降速度: 4gd,(p-p) 35P

第一阶段：加速运动。加速运动时速度不断增加， 阻力不断增大，du/dτ不断降低，当 du/dτ=0时，进入第二阶段。 第二阶段：匀速阶段。颗粒的运动速度ut称沉降速度 或终端速度。 ▪沉降速度：     3 4 ( − ) = p p t gd u 第三章、沉降与过滤

第三章、沉降与过滤 对球形颗粒: 层流区:Re<2t1=gdl2(n-p)/184斯托克斯定律 过渡区:2<Re<5003-13 紊流区:500<Re<2*1053-14 3、影响沉降速度的其他因素 颗粒形状 ■壁效应 干扰沉降

▪对球形颗粒： 层流区：Re<2 斯托克斯定律 过渡区：2<Re<500 3-13 紊流区：500<Re<2*105 3-14 ( )/18 2 ut = gdp p − 3、影响沉降速度的其他因素 ▪颗粒形状 ▪壁效应 ▪干扰沉降 第三章、沉降与过滤

第三章、沉降与过滤 4、降尘室 类型:水平流动型;上升流动型 沉降原理 颗粒分离条件: 停留时间>沉降时间L心H/u 气体 出口 图3-3降尘室 图3-4降尘室的计算

4、降尘室 ▪类型：水平流动型；上升流动型 ▪沉降原理 ▪颗粒分离条件： 停留时间>沉降时间 L/u>H/ut 第三章、沉降与过滤

第三章、沉降与过滤 临界粒径d:重力沉降室能100%除去的最小粒径 临界沉降速度:临界粒径颗粒的沉降速度u 当含尘气体的体积流量为V,时,则有 u=V /HW 此式代入式(3-15),得t≥V/WL 故与临界粒径dx相对应的临界沉降速度为 utc v/wL

▪临界粒径dpc：重力沉降室能100%除去的最小粒径。 ▪临界沉降速度：临界粒径颗粒的沉降速度utc 第三章、沉降与过滤

第三章、沉降与过滤 沉降速度小(斯托克斯区) 临界粒径 181 V3-17 (pn-pg wL 应用举例:例3-2

▪沉降速度小（斯托克斯区）： 临界粒径 3-17 ▪应用举例： 例3-2 wL V g d s p pc  − = ( ) 18    第三章、沉降与过滤

第三章、沉降与过滤 含尘气 净化气 , 4 图3-5多层隔板降尘室 l一隔板;2、3-调节阀;4…除灰口

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