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1、沉降与过滤一章答案 一、选择题 1、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30m的粒子，现气 体处理量增大1 倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为。 D A m302 ； B。 m32/1 ；C。 m30 ； D。 m302 2、降尘室的生产能力取决于。 B A沉降面积和降尘室高度；B沉降面积和能100% 除去的最小颗粒的沉降速度； C降尘室长度和能100% 除去的最小颗粒的沉降速度；D 降尘室的宽度和高度。 3、降尘室的特点是。D A 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大； C 结构简单，分离效率高，体积小
2、，但流体阻力大； D 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低 4、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关。 C A颗粒的几何尺寸 B颗粒与流体的密度 C流体的水平流速； D 颗粒的形状 5、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指。C A.旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径; B. 旋风分离器允许的最小直径; C. 旋风 分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径 6、旋风分离器的总的分离效率是指。D A. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率; B. 颗粒群中最小粒子的分离效率; C. 不同 粒级 ( 直径范围 ) 粒子分离效率之和;
3、D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 7、对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的。C A尺寸大，则处理量大，但压降也大； B尺寸大，则分离效率高，且压降小； C尺寸小，则处理量小，分离效率高； D 尺寸小，则分离效率差，且压降大。 8、助滤剂应具有以下性质。B A. 颗粒均匀、柔软、可压缩; B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩; C. 粒度分布广、坚硬、不 可压缩 ; D. 颗粒均匀、可压缩、易变形 9、助滤剂的作用是。B A 降低滤液粘度，减少流动阻力； B 形成疏松饼层，使滤液得以畅流； C 帮助介质拦截固体颗粒； D 使得滤饼密实并具有一定的刚性 10、下面哪一个是转筒真空过
4、滤机的特点。B A面积大，处理量大；B 面积小，处理量大；C压差小，处理量小；D压差大，面 积小 11、以下说法是正确的。B A. 过滤速率与A( 过滤面积 ) 成正比 ; B. 过滤速率与A 2 成正比 ; C. 过滤速率与滤液体 积成正比 ; D. 过滤速率与滤布阻力成反比 12、恒压过滤， 如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量。 C A.增大至原来的2 倍; B. 增大至原来的4 倍 ; C. 增大至原来的倍; D. 增大至原 来的 1.5 倍 13、过滤推动力一般是指。 B A过滤介质两边的压差；B. 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差; C. 滤饼两面 的压差
5、 ; D. 液体进出过滤机的压差 二、填空题 1、在滞流 ( 层流 ) 区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。 2 2、降尘室的生产能力与降尘室的和（）有关。长度宽度 3、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m 3/h ，沉降室长、宽、高尺寸为 L Hb =5 23 , 则其沉降速度为 sm/ 。0.067 4、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，气流速度。减少一倍 5、若降尘室的高度增加，则沉降时间，气流速度，生产能力。增加； 下降；不变 6、一降尘室长8m ，宽 4m ，高 1.5m，中间装有14 块隔板，隔板间距为0.1m。现颗粒最小直 径为 12m ，其沉降速度为
6、0.02 m/s ，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，则含尘气体的 最大流速不能超过 m/s。1.6 7、通常，非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行， 悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。气固；液固 8、已知 q 为单位过滤面积所得滤液体积V/A，qe为 Ve/A，Ve为过滤介质的当量滤液体积( 滤 液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力) ，在恒压过滤时，测得 / q=3740q+200 则过滤常数K = （） 。 0.000535 9、实现过滤操作的外力可以是、或。重力；压强差；惯 性离心力 10、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是而不是。滤饼层； 过 滤
7、介质 三、计算题 1、某一锅炉房的烟气沉降室，长、宽、高分别为1164 m，沿沉降室高度的中间加一层 隔板，故尘粒在沉降室内的降落高度为2m。烟气温度为150，沉降室烟气流量12500m3 标准） / h，试核算沿降室能否沉降35m 以上的尘粒。 已知 尘粒 = 1600 kg/m 3， 烟气= 1.29 kg/m ，烟气= 0.0225cp 解： 设沉降在滞流状态下进行，Re 1，且因尘粒烟气，故斯托克斯公式可简化为： u0 = d 尘粒 2尘粒 g/18烟气 = (3510-6)21600 9.81/ (182.2510-5) = 0.0474 m/s 检验： Re = d 尘粒u0烟气/
8、烟气 = 3510 -60.0474 1.29/(2.2510-5) = 0.0951 故采用计算式正确，则35mm 以上粒子的沉降时间为： 沉降= 2/0.0474 = 42.2s 又，烟气流速u = (12500/(4 63600)（273+150）/273 = 0.224 m/s 烟气在沉降室内停留时间： 停留 = 11/0.224 = 49.1s 即停留沉降 35mm 以上尘粒可在该室沉降 2、相对密度7.9，直径 2.5 mm 的钢球，在某粘稠油品（相对密度0.9）中以 5mm/s 的速度 匀速沉降。试求该油品的粘度。 解： 设沉降以滞流状态进行，则： 油品= d 钢球 2 ( 钢球
9、-油品)g/(18 u钢球) = (0.0025) 2(7900-900)9.81/(180.005) = 4.77Pa?s 验算： Re = d钢球u钢球油品/油品 = 0.00250.005 900/4.77 = 2.36 10-3 1 假设正确 3、直径为30 m的球形颗粒 , 于大气压及 20下在某气体中的沉降速度为在水中沉降速度 的 88 倍, 又知此颗粒在此气体中的有效重量为水中有效重量的1.6 倍。试求此颗粒在此气 体中的沉降速度. 20的水 : CP1 , 3 /1000mkg 气体的密度为1.2kg/m 3 ( 有效重量指重力减浮力) 解: 1.6 )g( )( 气 水 g
10、1.6 1.2)g( 1000)(g 解得： 3 /2665mkg s 设球形颗粒在水中的沉降为层流, 则在水中沉降速度: sm gd u s /1017.8 1018 81.9)10002665()1030( 18 )( 4 3 26 1 1 2 01 校核： 0245.0 10 10001017.81030 3 46 01 1 du Re 1 假设正确 . 则此颗粒在气体中的沉降速度为 smuu/16.20245.08888 0102 4、有一降尘室，长6m ，宽 3m，共 20 层，每层100mm ，用以除去炉气中的矿尘，矿尘 密度 3 /3000mkg s ，炉气密度 3 /5.0mk
11、g ，粘度 0.035msPa， 现要除去炉气中10 m 以上的颗粒，试求： （1）为完成上述任务，可允许的最大气流速度为多少？ （2）每小时最多可送入炉气若干？ （3）若取消隔板，为完成任务该降尘室的最大处理量为多少？ 解： （1）设沉降区为滞流，则 18 )( 2 gd u 因为 s 则 sm mu /4.67 100.03518 9.813000)10(10 3 26 0 1106.67 100.035 0.5104.6710104 3 36 0 0 du Re 假设正确 由降尘室的分离条件，有 sm H L uu /0.28 0.1 6104.6 3 0 （2） 3600104.673
12、62020 3 A uV =6052.3hm / 3 （3） hmA uV/302.63600104.6736 33 0 可见加隔板可提高生产能力，但隔板间距不能过小，过小会影响出灰和干扰沉降。 5、一降尘室， 长 5m，宽 3m，高 4m，内部用隔板分成20 层，用来除去烟气中 m75 以 上 的颗 粒。 已知 烟气密度为0.6 3 / mkg ， 粘度为0.03smPa， 尘粒 密度 为 4300 3 / mkg ，试求可处理的烟气量。 解： md 6 1075 3 /4300mkg s 3 /6 .0mkgsPa 3 1003.0 设沉降区为层流，则 sm gd u /0.44 100.
13、0318 9.810.6)(4300)10(75 18 )( 3 26 2 验算 10.66 100.03 0.60.441075 3 6 Re du 故假设正确 总处理量为 smAnuq/132350.4420 3 6、一降尘室长5m ，宽 3m ，高 4m ，内部用隔板分成20 层，用来回收含尘气体中的球形 固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为36000 hm / 3 ，气体密度 3 /9 .0mkg ，粘 度 smPa03.0 。尘粒密度 3 /4300mkg s ，试求理论上能100% 除去的最小颗粒 直径。 解：降尘室总面积 2 3003520mA 生产能力的计算式为 A uq 注意
14、式中 u0 为能 100% 除去的最小颗粒的沉降速度，而A应为总沉降面积。 解出 sm A q u/0.033 300 36000/3600 设沉降区为层流，则有 g u d gd u )( 18 18 )( 0 2 0 = m 5 3 1006.2 81.9)9 .04300( 033. 01003.018 验算 Re0 = u pud = 10.02 100.03 0.90.033102.06 3 5 故假设正确 7、在202.7kPa(2atm) 操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为3h，其中过 滤1.5h ，滤饼不需洗涤。已知每获1m 3 滤液得滤饼0.05m 3, 操作条件下
15、过滤常数 sm /103.3 25 ，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩。试计算： （1）若要求每周期获0.6m 3 的滤饼，需多大过滤面积？ （2）若选用板框长宽的规格为 mm 11 ，则框数及框厚分别为多少？ 解： （1） 3 12 05.0 6.0 mV 0Ve 所以 22 KAV A= K V = 36005.1103 .3 12 5 =28.43m 2 (2) A= 112n 所以 2 A n 2 43.28 =14.2 取 15 个 11 nq 所以 n q =15 6.0 =0.04 m 应注意每个框的两侧都有滤布，故计算面积时要在n 个框面积的基础上再乘以2。 8、一小型板框压滤机有
16、5 个框，长宽各为0.2 m, 在 300 kPa( 表压 ) 下恒压过滤2 h ， 滤饼充满滤框，且得滤液80 L, 每次洗涤与装卸时间各为0.5 h 。若滤饼不可压缩，且 过滤介质阻力可忽略不计。求：(1) 洗涤速率为多少m 3/ （m2.h ）? (2) 若操作压强增加一 倍，其它条件不变，过滤机的生产能力为多少？ 解： （1）洗涤速率 因过滤介质阻力可忽略不计，即 q 2=K 过滤面积A=50.2 22=0.4 m2 单位过滤面积上的滤液量q=V/A=8010 -3 /0.4=0.2 m 3/m2 过滤常数K= q 2/ =0.2 2/2=0.02 m2/h 过滤终了时的速率(dq/d )E=K/2q=0.02/(2 0.2)=0.05 m/h 洗涤速率(dq/d )W=0.5 (dq/d )E=0.5 0.05=0.025 m/h (2) p=2p时的生产能力 因滤饼不可压缩, 所以 K=Kp/ p=2K=20
