清华大学 化工原理考研资料课件.ppt

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1、《化工原理》（上）主讲人：戴猷元2007.4目录绪论第一章流体流动第二章流体输送机械第三章流体流过颗粒和颗粒层的流动第四章非均相物系的分离第五章传热第六章蒸发总结第四章非均相混合物的分离第一节重力沉降及设备第二节离心沉降及设备第三节过滤第四节非均相体系分离的强化第二节离心沉降及设备一、旋风分离器：(Cyclone)1、基本原理主体：上部圆形筒下部锥形筒含尘气体由上部切线进入，螺旋向下，尘沉落于壁面下落，气体沿中芯螺旋上升。旋转方向相同5m以上尘粒，（不用于粘性，含湿高，腐蚀介质）具体过程十分复杂：①速度：切向、径向、

2、轴向②压力：器壁最高（略低于进口）、向中心降低、气芯可降到负压2、结构尺寸及处理量：①入口：高H，宽B②处理量：V=uiBHui－15～20m/s③标准式：h=D/2B=D/4D1=D/2H1=2DH2=2DS=D/8D2=D/43、临界粒径dCdC：能被完全分离的最小粒径。假设：①在Cyclone内切线速度恒定uT=ui②颗粒穿过一定厚度气流：B③颗粒与气流相对运动为层流④忽略空设气体在Cyclone内转N圈dC随B(D)↗而↗，→大型分离效果差，并联。☆假设①、②并不合理，但处理简单。4、分离效率1)粒级效率ηi

3、对于dPi≥dC，ηi＝100％但计算dC时考虑沉降距离为B，对于dPi

4、d50)→D(ηi分布)dpi分布ηo总效率Vi=uiBHΔpf要求压降，V/Vi=n，n为小数时，再推回至适当的整数η旋风组>η同等处理量大直径分离器,<η单个小直径设备(气量分配，排灰口增多)二、离心机离心沉降(悬浮液)离心分离(乳浊液)离心过滤(过滤，转鼓)1、离心沉降：料液由底部送入，上部溢出清液鼓内流动自下而上(恒速)从r1→r2服从Stokeseq.2、离心分离：液层作用于界面的静压强相等(静压由离心力引起)讨论题：4－8已知:ρS=2300kg/m3ρ=0.674kg/m3VS=1000m3/hμ=3.

5、6×10-5Pa·s，标准式<33-55-1010-2020-3030-4040-5050-60>603111727129.57.56.46.6ηi(=di/dc)23.5%24.78%87.12%100%由ηo中各ηi核算，若ηo=90%，3~5段颗粒ηi约为40%，0.4=(di/dc)2→dc约6.32m若Δpf不变，即ui不变：取D=0.24m，B=0.06m，h=0.12m，当取N=3<33～5>55.34%38.0%100%→η=90.34%∴D=0.24m，N=3假设取求出D=0.3316，取D=0

6、.34m,B=0.085m可以满足要求。