18 第五章 颗粒的沉降与流态化3.pptx

第1页：第三节沉降分离

第三节沉降分离

1第三节沉降分离设备一、重力沉降设备1.降尘室按流体流动方式的不同，重力沉降设备可分为水平流动型与上升流动型两种。

下图为水平流动型降尘室。

qv

第2页：降尘室

降尘室

2①工作原理操作特点：dp↑、qv↓尘粒易除去指能(100%)被降尘室除去的最小颗粒直径。

颗粒所需的沉降时间τt=H/ut在降尘室内停留时间τr=L/urttuu100%分离满足的条件：τ=H≤L=τ分离②临界直径dmin气体入室→因A增大而减速→颗粒沉降并随气体运动沉降运动时间≤气体停留时间

第3页：沉降速度

沉降速度

能被100%分离的最小颗径（临界直径dmin）：minptd2q18μ(ρ−ρ)gu==vAminppp18μqv18μ⋅ut18μqvd===g(ρ−ρ)g(ρ−ρ)Ag(ρ−ρ)BLt3LLWA分离所需最小沉降速度ut：u≥Hu=HBu=qv

第4页：降尘室

降尘室

气体均布重要性

入口锥形

横截面大

操作气速低→不被卷起

底面积大

分离效率高

第5页：颗粒在澄清区还是有机会再沉降

颗粒在澄清区还是有机会再沉降

2.增稠器①结构增稠器的构造如右图。

主要是一个底部略成锥形的大直径（数米～百米以上）悬浮液5澄清液稠浆料浆从中央进料口送入液面下0.3~1.0m处，以小扰动迅速分散到整个横截面上，颗粒下沉，从等浓区→变浓区→沉聚区；在槽底缓慢转动的耙把浓浆中的液体挤出去，并把沉渣聚拢到锥底的中央排渣口，以“底流”排出。

清液向上流动，即使夹带粒子，颗粒在澄清区还是有机会再沉降，使“溢流”的澄清液体保持清洁。

浅槽（高度2.5～4m）。

②工作原理

第6页：处理大量悬浮液时常采用连续式

处理大量悬浮液时常采用连续式

③应用增稠器可用于间歇或连续操作，具有澄清液体和增稠悬浮液双重功能。

适用于量大、低浓且颗粒不太细微的悬浮料浆，如污水、煤泥水处理等。

处理大量悬浮液时常采用连续式增稠器。

第7页：处理大量悬浮液时常采用连续式（续）

处理大量悬浮液时常采用连续式（续）

3.分级器7

第8页：二、离心沉降

二、离心沉降

设备对(ρp-ρ)较小，粒度较细的非均相体系，可采用离心沉降u22222=C==Fgmggrgrgmrωrωrωα=F=u=rωα—离心分离因素1.旋风分离器①结构与工作原理分离器主体上部为圆筒形，下部为圆锥形，见右图。

第9页：矩形切线入口气流获得旋转颗粒

矩形切线入口气流获得旋转颗粒

工作原理：圆筒、圆锥、矩形切线入口气流获得旋转颗粒向下→锥口净化气体向上→顶部中央排气口颗粒→器壁→滑落各部分尺寸——按比例参见教材图5-14和图5-159

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第11页：矩形切线入口气流获得旋转颗粒（续）

矩形切线入口气流获得旋转颗粒（续）

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第12页：旋风分离器

旋风分离器

②评价指标Ⅰ分离效率总效率enterCCenter−Cexit0η=粒级效率iienterCCienter−Ciexitη=η0=∑ηixi能量损失———进气管、排气管、器壁、各各局部，通常表示为2Δp=ξ1ρu2dpi→Cienter,Ciexit总效率与粒级效率间的关系：Ⅱ压降图5-12旋风分离器的粒级效率12

第13页：旋风分离器

旋风分离器

③特点及应用旋风分离器具有结构简单、制造方便、价格低廉、分离效率高、无活动部件、操作范围广等诸多优点，可分离高温含尘气体，是最常用的一种除尘、分离设备。

可用于5～200μm直径颗粒的分离，但不适于处理粘性、含湿量高和腐蚀性粉尘。

④提高分离效率的措施◆缩小旋风分离器的直径；◆采用较大的进气速度；◆延长锥体部分的高度；◆采用串联、并联操作。

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旋风分离器（续）

3.管式离心机管式离心机是利用离心沉降的原理来分离悬浮液或乳浊液的机械。

有内径为75~150mm、长度约1500mm、转速高达15000r/min的管式转鼓。

离心分离因数可达105，液体处理量为：0.2 ~2m3/h。

可用于分离乳浊液及含细颗粒的稀悬浮液。

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