《清华大学 化工原理考研资料课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《清华大学 化工原理考研资料课件（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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 5m以上尘粒， （不用于粘性，含湿高，腐蚀介质）,具体过程十分复杂： 速度：切向、
2、径向、轴向 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： 入口：高H，宽B 处理量：V = uiBH ui1520 m/s 标准式：h=D/2 B=D/4 D1=D/2 H1=2D H2=2D S=D/8 D2=D/4,3、临界粒径dC dC：能被完全分离的最小粒径。 假设： 在Cyclone内切线速度恒定uT = ui 颗粒穿过一定厚度气流：B 颗粒与气流相对运动为层流 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、并不合理，但处理简单。,4、分离效率 1) 粒级效率i 对于dPidC，i100 但计算dC时考虑沉降
3、距离为B，对于dPi dC颗粒，若沉降距离小于B（B B）,亦可以分离：,假设：进入待分离气流中大小颗粒均匀分布，即与筒壁距离小于B的各种直径颗粒所占分率均为B/B。,2)分割粒径d50(cut diameter)对应的粒径d50 3)总效率,5、压降 主要包括 进、出口，磨擦、局部阻力 动能损失,6、选型和计算 处理量 V 设计原则：高效率 分离效率 低阻力 压降 例如：长径比大，出入口截面小 效率高，阻力大,设计计算步骤：已知 V m3/s 由pf ui（假设） C入(kg/m3) 由ui dc (d50 ) D(i分布) dpi分布 o总效率 Vi = uiBH pf 要求压降，V/Vi
4、=n，n为小数时，再推回至适当的整数 旋风组同等处理量大直径分离器, 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r1r2服从Stokes eq.,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：48已知: S=2300kg/m3 =0.674kg/m3 VS=1000m3/h =3.610-5Pas，标准式,60 3 11 17 27 12 9.5 7.5 6.4 6.6 i(=di/dc)2 3.5% 24.78% 87.12% 100%,由o中各i核算，若o = 90%， 35段颗粒i约为40%，0.4=(di/dc)2dc约6.32m 若pf不变，即ui不变： 取D=0.24m，B=0.06m，h=0.12m， 当,取N=3,5 5.34% 38.0% 100% =90.34% D=0.24m，N=3,假设取求出D=0.3316，取D=0.34m, B=0.085m,可以满足要求。,
