离心设备分离因数(离心设备)
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1、 组成悬浮系的流体与悬浮物因密度不同,在离心力场中发生相对运动,因而使悬浮系得到分离的沉降操作。
2、当悬浮系作回转运动时,密度大的悬浮物(固体颗粒或液滴)在惯性离心力的作用下,沿回转半径方向向外运动。
3、此时,颗粒或液滴受三个径向作用力:①惯性离心力Fc=mω2r,式中m为颗粒质量;ω为回转角速度;r为旋转半径。
4、②浮力(方向与惯性离心力相反)式中ρP和ρ 分别为颗粒和流体的密度。
5、③流体对颗粒作绕流运动所产生的曳力,式中AP为颗粒在垂直于运动方向上的投影面积;ur为颗粒的径向运动速度;ξ为阻力系数。
6、颗粒在此三力的共同作用下,沿径向向外加速运动。
7、对于符合斯托克斯定律(见绕流)的微小颗粒,径向运动的加速度很小,上述三力基本平衡,故可近似求出颗粒与流体在径向的相对运动速度为: 式中dP为粒径;μ为流体粘度。
8、 同一颗粒在相同介质中分别作离心沉降和重力沉降时,推动颗粒运动的惯性离心力Fc与重力Fg之比称为离心分离因数,它是反映离心沉降设备性能的重要参数。
9、当转速 ω=1000r/min,r=0.1m时,离心分离因数为112。
10、因此,离心沉降可分离更细小的颗粒。
11、 常用的离心沉降设备有: ①旋风分离器 含尘气体由矩形进口管 (图1)沿切向进入器内,在器壁的作用下作圆周运动。
12、颗粒被惯性离心力抛至器壁,并汇集于锥形底部的集尘斗(灰斗)中。
13、净化了的气体从中央排气管离去。
14、旋风分离器的分离因数约为5~2500, 一般可分离5~75μm的细小尘粒。
15、旋风分离器构造简单,没有运动部件,操作不受温度、压力的限制,广泛应用于很多工业部门,用于除去气体中的粉尘,或从气体中回收有用粉料。
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