化工原理第五章02

2.6实际应用1．落球粘度计已知：l,dp,ρp,ρ,τ求：μ先设在斯区,则再验落球粘度计要求在斯托克斯区使用luttppugd18)(22Retppud2．沉降天平①可以由已知的μ,ρp,ρ,ut求：dp②当沉降曲线为非直线时，可用数学处理求得颗粒大小分布2.7颗粒的绝对速度up例3ut=0.1m/su=0,up=,u=0.05m/s,up=,u=0.1m/s,up=,u=0.15m/s,up=。3沉降分离设备3.1重力降尘室假设：①入口气体均布②固体颗粒与气体同速前进③入口固体颗粒均布气体停留时间颗粒沉降距离除尘效率BHquVVqLBHuLtVtuqLBHus进出进CCC粒级效率iiiiCCC进出进全部除去的最小颗粒dpmin降尘室的处理能力qV=A底utmin影响因素分析①与沉降面积成正比,与高度无关②若小颗粒在斯托克斯区沉降，则t↑,μ气↑,故气体先除尘后加热比先加热后除尘好③当dpdpmin时,若在斯区沉降18)(2mingdAqppV底2minminppttidduu设计型计算：已知：qV,要100%除去的dpmin求：A操作型计算：已知：qV,A求：dpmin，ηi(dpdpmin)重力降尘室加隔板qV=(n+1)A底utmin理论上增加至n+1倍不利因素：实际隔板太多，速度太大，吹起板上颗粒，会重新带出例1现有一密度为2500kg/m3,直径为0.5mm的尼龙珠放在密度为800kg/m3的某液体中自由沉降,测得ut=7.5×10-3m/s,试求此液体的粘度。解：设Re2,则验原设成立tppugd18)(2tpudRe2097.0108.30800105.7105334324105.71881.9)8002500()105(sPa3109.30例2用降尘室除去含尘气体中的球形尘粒，尘粒密度ρp=4000kg/m3，降尘室长3m,宽2m,高1m。含尘气体μ=2×10-5Pas,密度ρ=1.2kg/m3，流量为3000m3/h。试求：①可被100%除下的最小粒径；②可被50%除下的粒径。解：①设Re2,则验②smAquVt/139.0233600/3000gudptp)(1881.9)2.14000(139.0102185mm7.351057.35tpudRe561022.1139.0107.3523.05.02minminppttdduu5.0minppddm2.25707.07.353．2离心沉降类似于重力场离心力浮力曳力离心分离因素由于离心力∝rdpp236rdp2362422udpgr2重力离心力rurc22u一定时,常减小半径r来提高离心力。设备常为细长形。沉降速度计算中，只要以ω2r代替g即可。如斯托克斯区沉降近似性：拟定态处理原则上，离心力随半径是渐增的，沉降在加速。rduppt2218)(旋风分离器(旋液分离器)工作原理：利用u产生旋转场，颗粒被沉降至壁后滑下1.评价性能的主要指标：①分离效率总效率粒级效率分割直径dpc—ηi=50%的颗粒直径进出进CCC0iiiiCCC进出进②压降ΔPu↑,沉降有利,但ΔP↑2．操作中的两个问题：①不得欠负荷运转u↓,ω2r↓,ut↓,η↓一组旋风分离器并联，负荷不足时关闭几个。②锥底料封要严密按mu1r1=mu2r2,即使p1,p2均为正压,锥底r小,u大,p小,会出现负压。锥底若漏气,会重新卷起颗粒。22uP3．影响性能的主要因素：操作气速u,停留时间,设备半径r,物性μ4．不利因素：①气流上升时,部分颗粒的卷起—改进：扩散式旋风分离器②上部粉尘环，有时会被气体带出—改进：旁通式旋风分离器)(VqV旋4固体流态化4.1流化床的操作分析1．当u1ut时，固体颗粒不动—固定床2．当u1刚大于ut时，固体颗粒被吹动，ε↑,使u1=ut，但uut,颗粒被吹起而不飞走—流化床3．u=ut，吹走颗粒ε→1,—载流床，颗粒输送(广义流态化)起始流化速度umf—固定床向流化床转变点气速带出速度ut—床内颗粒被吹走的速度4.2流化床的操作范围1．操作流速u流化床umfuut载流床u≥ut固定床u≤umf表示流化床可操作范围大小大颗粒小颗粒(范围大)流化数反映实际操作状态mftuu61.8mftuu6.91mftuumfuu2．操作压降ΔP与流速u无关Amgp)1(PgLp))(1(实测测取ΔP1可以监控操作情况,颗粒少了，加颗粒测取ΔP2可以测定床高是否超过预定范围本次讲课习题：第五章6,9，10，11下次带好自测练习