《重力沉降分离设备》PPT课件

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1、二、重力沉降分离设备1、分级器——将密度不同的颗粒分离的设备【分离原理】利用不同密度的颗粒在流体中的沉降速度不同这一原理来实现它们之间的分离。【分离对象】不同种类（密度不同）的固体颗粒，工业上的选矿便是利用此原理。选矿工艺流程图【说明】1、2、3号分级器直径逐渐增大而三者中上升水流量均相同，所以水在三者中流速逐渐减小。【分级器的结构】（1）将沉降速度（密度）不同的两种颗粒倾倒到向上流动的水流中；（2）水的速度调整到在两者的沉降速度之间；（3）沉降速度（密度）较小的那部分颗粒便被漂走分出，沉降速度（密度）较大的则被截留下来。【分级

2、原理】【例如】石英和方铅矿的混合球形颗粒在水力分级器中进行分离。两者的密度分别为2650kg/m3和7500kg/m3。纯方铅矿方铅矿及大颗粒石英小石英颗粒123面粉分级器工艺流程图【说明】利用面粉颗粒大小与蛋白质含量之间的关系，将面粉按蛋白质含量高（低颗粒大小）分成几种不同部分。2、降尘室——分离气固混合物的设备（1）降尘室的构造含尘气体入口降尘室净化气体出口尘粒出口降尘室实物图降尘室（2）降尘室的工作原理LH水平运动速度沉降速度如果气体的停留时间（L/u）≥颗粒的沉降时间（H/ut），尘粒便可分离出来。结论（3）降尘室的性能

3、及工艺参数降尘室的工艺参数及性能指标主要有以下几项：①临界粒径（分离效果）；②临界沉降速度；③最大处理量（生产能力）。——层流区临界粒径计算式①能被除去的最小颗粒直径——临界粒径（dpc）【定义】对于一定的设备（L、b、H）、一定的处理量（qVs）下，能100％被除去的最小颗粒直径称为临界粒径。一般情况下可推得：能被完全（100%）除去的最小颗粒尺寸不仅与颗粒和气体的性质有关，还与处理量和降尘室底面积有关。结论【层流区临界粒径计算式的推导】由L/u（停留时间）＝H/ut（沉降时间）——斯托克斯（Stokes）定律——层流区临界粒

4、径计算式②临界沉降速度【定义】能100％被除去的最小颗粒所对应的沉降速度称为临界沉降速度，用utc表示。由L/u（停留时间）＝H/utc（沉降时间）则有其中qVs——以气体体积流量表示的处理量，m3/s；A0——降尘室的底面积，m2；b——降尘室的宽度，m。【临界沉降速度的计算】——层流区临界沉降速度计算式【方法】临界沉降速度可根据临界粒径计算获取。一般情况下，因为考虑的是最小颗粒直径，沉降速度很小，所以可以认为沉降运动处于层流区。据斯托克斯公式：③最大处理量——降尘室的生产能力由式可知：——最大处理量计算式【定义】对于一定的沉

5、降设备和分离要求，所能处理的最大含尘气体量，m3/s。几点说明①含尘气体的最大处理量是与某一粒径对应的，是指这一粒径及大于该粒径的颗粒都能100%被除去时的最大气体量（粒径越大，处理量越大）；②最大的气体处理量不仅与粒径相对应，还与降尘室底面积（A0）有关，底面积越大处理量越大，但处理量与高度无关。为此，降尘室都做成扁平形；③为提高气体处理量，室内以水平隔板将降尘室分割成若干层，称为多层降尘室。常用的隔板间距为40～100mm含尘气体净化气体隔板调节阀门（4）降尘室的计算【降尘室的计算类型】设计型计算与操作型计算。①设计型计算（

6、由生产任务确定设备尺寸）已知气体处理量qVs和除尘要求dpc，求降尘室的大小。（长度和宽度）【例】某降尘室长3米，在常压下处理2500m3/h含尘气体，设颗粒为球形，密度为2400kg/m3，气体密度为1kg/m3，粘度为2×10-5Pa.s，现要求该降尘室能够除去的最小颗粒直径为4×10-5m，计算降尘室宽度为多少？例题解答【解】据：设降尘室内颗粒沉降时处于层流区（斯托克斯定律区），即：已知：dPc＝4×10－5mρP＝2400kg/m3ρ＝1kg/m3μ＝2×10－5Pa.s∴∵故假设成立，计算结果有效。已知qVs＝2500

7、kg/hL＝3m因此降尘室的宽度为：②操作型计算Ⅰ、用已知尺寸（WL）的降尘室处理一定量qVs含尘气体时，计算可以完全除掉的最小颗粒的尺寸（临界粒径dpc）；Ⅱ、用已知尺寸（bL）的降尘室处理含尘气体时，计算要求完全除去直径dpc的尘粒时所能处理的气体流量（最大处理量qVs）。式中：【例】有一降尘室长为4m，宽为2m，高为2.5m，内部用隔板分成25层。进入降尘室的炉气密度为0.5kg/m3，粘度为0.035cP，尘粒密度为4500kg/m3。现用此降尘室分离100μm以上的颗粒，试求可处理的炉气流量。例题解答【解】设沉降处在斯

8、托克斯区。依题意知ρP=4500kg/m3ρ=0.5kg/m3dPC=100×10－6mμ=0.035×10－3Pa.s据∴而故假设成立，计算有效。据qVs=A0utc＝bLutc已知L=4mb=2m故每层可处理的炉气流量为：qVs=2×4×0.7＝5.6(m3