化工原理(1)學(xué)習(xí)指導(dǎo)(期中)(10).doc

化工原理(1)學(xué)習(xí)指導(dǎo)（期中）1. 流體流動與輸送學(xué)習(xí)要點11流體靜力學(xué)基本方程式111流體的密度與靜壓強1111流體的密度 單位體積的流體所具有的流體質(zhì)量稱為密度，以表示，單位為kg/m3。（1）流體的密度基本上不隨壓強變化，隨溫度略有改變，可視為不可壓縮流體。純液體密度值可查教材附錄或手冊?；旌弦旱拿芏?，以1kg為基準(zhǔn)，可按下式估算：（2）氣體的密度隨溫度和壓強而變，可視為可壓縮流體。當(dāng)可當(dāng)作理想氣體處理時，用下式估算： 或 對于混合氣體，可采用平均摩爾質(zhì)量Mm代替上式中的M，即1112流體的靜壓強 壓強可有不同的表示方法：（1）根據(jù)壓強基準(zhǔn)選擇的不同，可用絕壓、表壓、真空度（負(fù)表壓）表示。表壓和真空度分別用壓強表和真空表度量。表壓強=絕對壓強-大氣壓強；真空度=大氣壓強-絕對壓強 （2）工程上常采用液柱高度h表示壓強，其關(guān)系式為 p=gh112流體靜力學(xué)基本方程式1121基本方程的表達(dá)式對于不可壓縮流體，有： 或 1122流體靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用條件及意義流體靜力學(xué)基本方程式只適用于靜止的連通著的同一連續(xù)的流體。該類式子說明在重力場作用下，靜止液體內(nèi)部的壓強變化規(guī)律。平衡方程的物理意義為：（1）總勢能守恒 流體靜力學(xué)基本方程式表明，在同一靜止流體中不同高度的流體微元，其靜壓能和位能各不相同，但其兩項和（稱為總勢能）卻保持定值。（2）等壓面的概念 當(dāng)液面上方壓強p0一定時，p的大小是液體密度和深度h的函數(shù)。在靜止的連續(xù)的同一液體內(nèi)，處于同一水平面上各點的壓強都相等。（3）傳遞定律 當(dāng)p0變化時，液體內(nèi)部各點的壓強p也發(fā)生同樣大小的變化。（4）液柱高度表示壓強或壓強差 改寫流體靜力學(xué)基本方程式可得： 上式說明壓強差（或壓強）可用一定高度的液體柱表示，但一定注明是何種液體。113流體靜力學(xué)基本方程式的應(yīng)用以流體靜力學(xué)基本方程式為依據(jù)可設(shè)計出各種液柱壓差計、液位計，可進(jìn)行液封高度計算，根據(jù)的大小判斷流向。但需特別注意，U形管壓差計讀數(shù)反映的是兩測量點位能和靜壓能兩項和的差值。應(yīng)用靜力學(xué)基本方程式進(jìn)行計算時，關(guān)鍵一環(huán)是等壓面的準(zhǔn)確選取。12流體流動的基本原理 121定態(tài)流動系統(tǒng)的連續(xù)性方程式在定態(tài)流動系統(tǒng)中，對直徑不同的管段作物料衡算，以1s為基準(zhǔn)，則得到 常數(shù)當(dāng)流體可視為不可壓縮時，密度可視為常數(shù)，則有 常數(shù)應(yīng)用連續(xù)性方程時，應(yīng)注意如下兩點：（1）在衡算范圍內(nèi)，流體充滿管道，并連續(xù)不斷地從上游截面流入，從下游截面流出。（2）連續(xù)性方程式反映了定態(tài)流動系統(tǒng)中，流量一定時，管路各截面上流速的變化規(guī)律。此規(guī)律與管路的安排和管路上是否裝有管件、閥門及輸送機械無關(guān)。這里的流速指單位管道橫截面上的體積流量，即 對于不可壓縮流體，流速和管徑的關(guān)系為 當(dāng)流量一定且選定適宜流速時，利用連續(xù)性方程可求算輸送管路的管徑，即 用上式計算出管徑后，要根據(jù)管子系列規(guī)格選用標(biāo)準(zhǔn)管徑。122機械能衡算方程式柏努利方程式1221具有外功加入、不可壓縮粘性流體定態(tài)流動的柏努利方程為 式中的為輸送機械對1kg流體所作的有效功，或1kg流體從輸送機械獲得的有效能量。式中各項單位均為J/kg。1222理想流體的柏努利方程式理想流體作定態(tài)流動時不產(chǎn)生流動阻力，即，若又無外功加入，即=0，則得理想流體定態(tài)流動的機械能衡算方程式（理想流體的柏努利方程式）： 此式表明，理想流體作定態(tài)流動時，任一截面上1kg流體所具有的位能、靜壓能與動能之和為定值，但各種形式的機械能可以互相轉(zhuǎn)換。13流體在管內(nèi)的流動規(guī)律及流動阻力131兩種流型1311雷諾實驗和雷諾準(zhǔn)數(shù)雷諾于1883年設(shè)計了雷諾實驗。實驗中發(fā)現(xiàn)三種因素影響流型，即流體的性質(zhì)（主要為、）、設(shè)備情況（主要為d）及操作參數(shù)（主要為u）。對一定的流體和設(shè)備，可調(diào)參數(shù)為u。雷諾綜合如上因素整理出一個無因次數(shù)群雷諾準(zhǔn)數(shù)：是一個無因次數(shù)群，可作為流動類型的判據(jù)，當(dāng)2000時為滯流，當(dāng)4000時為湍流。1312牛頓粘性定律及流體的粘性當(dāng)流體在管內(nèi)滯流流動時，內(nèi)摩擦應(yīng)力可用牛頓粘性定律表示，即：。由上式可得流體動力粘度（簡稱粘度）的表達(dá)式： 使流體產(chǎn)生單位速度梯度的剪應(yīng)力即為流體的粘度，它是流體的物理性質(zhì)之一。單位換算：1323滯流與湍流的比較流型滯（層）流湍（紊）流判據(jù)20002000質(zhì)點的運動情況沿軸向作直線運動，不存在橫向混合和質(zhì)點碰撞不規(guī)則雜亂運動，質(zhì)點碰撞和劇烈混合。脈動是湍流的基本特點管內(nèi)速度分布（n=7）邊界層滯流層厚度等于管子的半徑層流底層緩沖層湍流主體直管阻力粘性內(nèi)摩擦力，即牛頓粘性定律粘性應(yīng)力+湍流應(yīng)力，即 （e為渦流粘度，不是物性，與流動狀況有關(guān)）132流體在管內(nèi)的流動阻力流體在管內(nèi)的流動阻力由直管阻力和局部足聯(lián)兩部分構(gòu)成，即 阻力產(chǎn)生的根源是流體具有粘性，流動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦；固體表面促使流體流動時其內(nèi)部發(fā)生相對運動，提供了流動阻力產(chǎn)生的條件。流動阻力大小與流體性質(zhì)（、）、壁面情況（或d）及流動狀況（u或）有關(guān)。流動阻力消耗了機械能，表現(xiàn)為靜壓能的降低，稱為壓強降，用表示。注意區(qū)別壓強降與兩個截面的壓強差的概念。（1） 直管阻力直管阻力的通式（范寧公式）：層流時的摩擦系數(shù)（解析法）層流時的摩擦系數(shù)僅是的函數(shù)而與相對粗糙度d無關(guān)，可用解析法找出與的關(guān)系，同時對滯流流動取得內(nèi)部結(jié)構(gòu)作一分析。層流時的摩擦系數(shù)：湍流時的摩擦系數(shù)對于水力光滑管，當(dāng)時，實驗測得：(柏拉修斯公式)又如考萊布魯克公式：，此式適用于湍流區(qū)的光滑管與粗糙管直至完全湍流區(qū)。在完全湍流區(qū)對的影響小，式中含項可忽略。對于粗糙管，為使工程計算方便，在雙對數(shù)坐標(biāo)中，以d為參數(shù)，標(biāo)繪與的關(guān)系，得到教材上所示的關(guān)系圖。在完全湍流區(qū)，壓強降或能量損失與速度的平方成正比。的關(guān)系曲線適用于牛頓流體。圓形管內(nèi)實驗結(jié)果的推廣非圓形管的當(dāng)量直徑流體在非圓形管內(nèi)作定態(tài)流動時，其阻力損失仍可用計算，但應(yīng)將式中及中的圓管直徑d以當(dāng)量直徑來代替。，流通截面積A/潤濕周邊。（2） 局部阻力為克服局部阻力所引起的能量損失有兩種計算方法，即局部阻力系數(shù)法和當(dāng)量長度法，其計算公式為： 及 。常用管件、閥門、突然擴(kuò)大或縮小的局部阻力系數(shù)值和當(dāng)量長度值可查有關(guān)教材。在工程計算中，一般取入口的局部阻力系數(shù)為0.5，而出口的局部阻力系數(shù)為1.0。計算局部阻力時應(yīng)注意兩點：若流動系統(tǒng)的下游截面取在管道出口，則柏努利方程式中的動能項和出口阻力系數(shù)值即為1.0。用公式或計算突然擴(kuò)大或縮小的局部阻力時，式中的u均應(yīng)取細(xì)管中的流速值。（3） 管路系統(tǒng)的總能量損失 14柏努利方程的工程應(yīng)用確定管路中流體的流速或流量。確定容器間的相對位置。確定輸送機械的有效軸功率。確定管路中流體的壓強。進(jìn)行管路計算。根據(jù)流通力學(xué)原理設(shè)計各種流量計。應(yīng)用柏努利方程解題步驟： 根據(jù)題意繪出流程示意圖，標(biāo)明流體流動方向。 確定衡算范圍，選取上、下游截面，選取截面的原則是：兩截面均與流體流動方向相垂直；其次，兩截面之間流體必須是連續(xù)的；第三，待求的物理量應(yīng)該在某截面上或兩截面間出現(xiàn)；第四，截面上的已知條件最充分，且兩截面上的u、p、Z兩截面間的都應(yīng)相對應(yīng)一致。 選取基準(zhǔn)水平面，基準(zhǔn)面必須與地面平行；為簡化計算，常使所選的基準(zhǔn)面通過某一衡算截面。 各物理量必須采用一致的單位制，同時，兩截面上壓強的表示方法要一致。141簡單管路計算簡單管路是由等徑或異徑管段串聯(lián)而成的管路。流通經(jīng)過各管段的流量相等，總阻力損失等于各管段損失之和。142流量的測量根據(jù)流體流動時各種機械能相互轉(zhuǎn)換關(guān)系而設(shè)計的流量計或流速計有如下兩種類型。（1）變壓差（定截面）流量計測速管（皮托管）、孔板流量計、噴嘴和文丘里流量計等均屬變壓差流量計。其中，除測速管測量點速度以外，其余三種測得的均是管截面上的平均速度。對于這類流量計，若采用U形管壓差計讀數(shù)R表示壓強差，則流量通式可寫作式中C為流量系數(shù)，測速管、噴嘴和文丘里流量計的C都接近1；而孔板流量計的C在0.60.7之間為宜，對于角接取壓法的C0可由有關(guān)圖查取。 （2）變截面（恒壓差）流量計轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計的流量公式為： 轉(zhuǎn)子流量計的刻度與被測流體的密度有關(guān)。當(dāng)被測流體的密度不同于標(biāo)定介質(zhì)密度時，需對原刻度加以校正。15離心泵 離心泵不僅因其結(jié)構(gòu)簡單、流量均勻、易于控制及調(diào)節(jié)、可耐腐蝕材料制造等優(yōu)點，因而應(yīng)用廣泛。而且還在于將其作為流體力學(xué)的一個實例，具有典型性。151離心泵的工作原理和基本結(jié)構(gòu)（1）工作原理 依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，液體在貫性離心力作用下自葉輪中心被拋向外周并獲得能量，最終體現(xiàn)為液體靜壓能的增加。 圍繞工作原理，應(yīng)搞清如下概念和術(shù)語：無自吸力，啟動前要“灌泵”，吸入管路安裝單向底閥，以避免氣縛現(xiàn)象發(fā)生。（2）基本結(jié)構(gòu) 離心泵的基本結(jié)構(gòu)分為兩部分：供能裝置葉輪，按機械結(jié)構(gòu)分為閉式、半閉式與開式；按吸葉方式分為單吸式（注意軸向推力及平衡孔）、雙吸式兩種；按葉片形狀分后彎、經(jīng)向及前彎。集液及轉(zhuǎn)能裝置蝸殼及導(dǎo)向輪。蝸牛形泵殼、后彎葉片及導(dǎo)向輪均可使動能有效地轉(zhuǎn)化為靜壓能，提高泵的效率。另外，泵的軸封裝置有填料函、機械（端面）密封兩種。152離心泵的基本方程式A 離心泵的工作原理表達(dá)式 下標(biāo)1、2表示葉片的入扣和出口。該式說明離心泵的理論壓頭由兩部分組成，其右邊前兩項代表液體流經(jīng)葉輪后所增加的靜壓能，以表示；最后一項說明液體流經(jīng)葉輪后所增加的動能，以表示，其中有一部分轉(zhuǎn)化為靜壓能，即 ，則 B 分析影響因素的表達(dá)式 泵的理論流量表達(dá)式為：153離心泵的性能參數(shù)與特性曲線（1）離心泵的性能參數(shù) 離心泵的主要性能參數(shù)包括如下四項，即流量Q：離心泵在單位時間內(nèi)排送到管路系統(tǒng)的液體體積，單位為m3/s或m3/h。Q與泵的結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)速等有關(guān)，還受管路特性的影響。壓頭H：離心泵的壓頭又稱揚程，它是指離心泵對單位重量（1N）液體所提供的有效能量，單位為m。H與泵的結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)速及流量有關(guān)。泵壓頭H通常在特定轉(zhuǎn)速下采用如圖所示的裝置用清水來測定。其測定式為：由于兩測壓口之間管路很短，其間的壓頭損失忽略不計。效率：效率用來反映離心泵中容積損失、機械損失和水力損失三項能量損失的總影響，稱為總效率。一般小型泵為50%70%，大型泵的效率可達(dá)90%。有效功率和軸功率 （2）離心泵的特性曲線 表示離心泵的壓頭H、功率N、效率與流量qV之間的關(guān)系曲線稱離心泵的特性曲線或工作性能曲線。特性曲線是在固定轉(zhuǎn)速下用20的清水于常壓下由實驗測定。對離心泵的特性曲線，應(yīng)掌握如下要點：每種型號的離心泵在特定轉(zhuǎn)速下有其獨有的特性曲線。在固定轉(zhuǎn)速下，離心泵的流量和壓頭不隨被輸送流體的密度而變，泵的效率也不隨密度而變，但泵的軸功率與液體的密度成正比。當(dāng)qV=0時，軸功率最低，啟動泵和停泵應(yīng)關(guān)出口閥。停泵關(guān)閉出口閥還防止設(shè)備內(nèi)液體倒流、防止損壞泵的葉輪的作用。若被輸送液體粘度比清水的大得多時（運動粘度），泵的流量、壓頭都減小，效率下降，軸功率增大。，即泵原來的特性曲線不再適用，需要進(jìn)行換算。當(dāng)離心泵的轉(zhuǎn)速或葉輪直徑發(fā)生變化時，其特性曲線需要進(jìn)行換算。在忽略效率變化的前提下，采用如下兩個定律進(jìn)行換算：比例定律：； 切割定律：；離心泵銘牌上所標(biāo)的流量和壓頭，是泵在最高效率點所對應(yīng)的性能參數(shù)（qs、Hs、Ps），稱為設(shè)計點。泵應(yīng)在高效區(qū)（即92%的范圍內(nèi)）工作。154離心泵的安裝高度離心泵的安裝高度受液面的壓強、流體的性質(zhì)及流量、操作溫度及泵的本身性能所影響。安裝合理的泵，在一年四季操作中都不應(yīng)該發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。（1）離心泵的安裝高度的限制 在附圖1所示的貯槽液面（為00截面）與離心泵吸入口截面（為11截面）之間列柏努利方程式，得 離心泵的安裝高度受吸入口附近最低允許壓強的限制，其極限值為操作條件下液體的飽和蒸汽壓。泵的吸入口附近壓強等于或低于，將發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。泵的揚程較正常值下降3%以上即標(biāo)志著氣蝕現(xiàn)象產(chǎn)生。氣蝕的危害是：泵體產(chǎn)生振動和噪音。泵的性能（Q、H、）下降。泵殼及葉輪沖蝕（點蝕到裂縫）。注意區(qū)別氣縛與氣蝕現(xiàn)象。（2）離心泵的允許安裝高度離心泵的抗氣蝕性能：a)允許氣蝕余量；為防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生，在泵吸入口處液體的靜壓頭與動壓頭之和必須大于液體在操作溫度下的飽和蒸汽壓頭某一最小值，此最小值即為離心泵的允許氣蝕余量，即。在IS系列泵的手冊中列出必須允許氣蝕余量的數(shù)據(jù)。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，實際氣蝕余量NSPH為+0.5m。其值隨流量增大而加大。b)允許吸上真空度：現(xiàn)在工廠仍在運行的B型水泵常用允許吸上真空度來表示離心泵的抗氣蝕性能，其定義為：。與泵的結(jié)構(gòu)、被輸送液體的性質(zhì)、當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭娂皽囟扔嘘P(guān)，且隨流量的加大而減小。一般為實驗條件下輸送水時的允許吸上真空度，即在水泵性能表上查得的數(shù)值（m水柱），操作條件下輸送液體時的允許吸上真空度為：離心泵的允許安裝高度：將式與式代入公式便可得到泵的允許安裝高度計算式： 或離心泵的安裝高度應(yīng)以當(dāng)?shù)夭僮鞯淖罡邷囟群妥畲罅髁繛橐罁?jù)。工程上為了安全起見，離心泵的實際安裝高度比允許安裝高度還要低0.51.0m。 典型例題 靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用 本題附圖所示的測壓差裝置，其U形壓差計的指示液為水銀，其他管中皆為水。若指示液讀數(shù)為，試求A、B兩點的壓力差。解 等壓面由以上三式，得已知， 連續(xù)性方程和柏努利方程的應(yīng)用如本題附圖所示，有一高位槽輸水系統(tǒng)，管徑為。已知水在管路中流動的機械能損失為 (u為管內(nèi)流速)。試求水的流量為多少。欲使水的流量增加20%，應(yīng)將高位槽水面升高多少米？解 管徑，機械能損失(1) 以流出口截面處水平線為基準(zhǔn)面， 水的流量 (2) 高位槽應(yīng)升高 流體的輸送離心泵吸入管徑d=100mm，吸水管長度L=20m，流量Q=54m/h，水泵允許吸上真空度為6m水柱，不帶閥的濾水網(wǎng)阻力系數(shù)=6，90曲彎頭阻力系數(shù)=0.3，摩擦阻力系數(shù)=0.03。試求： （1）.離心泵的幾何安裝高度（安全系數(shù)按1m，水溫20）；（2）.若要求泵的升揚高度為10m，應(yīng)選多大功率的泵？（設(shè)=70%，泵出口阻力可忽略）。 解 （1）在水槽截面與吸入口截面列柏氏方程得：已知：=0，=，=0，代入方程解得：，考慮按完全安全系數(shù)，則離心泵的幾何安裝高度應(yīng)為2.52m。（2）在水槽截面與泵出管口截面列柏氏方程得：因（通大氣），故泵所需功率為：2.非均相物系的分離學(xué)習(xí)要點21概述211非均相混合物分離方法的分類對于非均相混合物，工業(yè)上一般采用機械分離的方法將兩相進(jìn)行分離，即造成分散相和連續(xù)相之間的相對運動。根據(jù)兩相運動方式的不同，非均相物系的機械分離過程可按兩種操作方法進(jìn)行沉降分離和過濾分離。氣態(tài)非均相物系的分離工業(yè)上主要采用重力沉降和離心沉降的方法。某些場合下，根據(jù)分散物質(zhì)尺寸和分離程度要求，還可采用其他方法如下表所示：附表：氣固分離設(shè)備性能分離設(shè)備類型分離效率，%壓強降，Pa應(yīng)用范圍重力沉降室506050150除大粒子，d75m貫性分離器及一般旋風(fēng)分離器5070250800除大粒子，d20m高效旋風(fēng)分離器809010001500d10m袋式分離器95998001500細(xì)塵，d1m文丘里（濕式）除塵器20005000靜電除塵器100200細(xì)塵，d1m對于液態(tài)非均相物系，根據(jù)工藝過程要求可采用不同的分離設(shè)備。若僅要求懸浮液在一定程度上增濃，可采用重力沉降和離心沉降設(shè)備；若要求固液較徹底的分離，則可采用過濾操作來實現(xiàn)；乳濁液的分離，則常在旋液分離器及離心分離機中進(jìn)行。212非均相混合物分離的目的 （1）收集分散物質(zhì) 例如收取從氣流干燥器或噴霧干燥器出來的氣體以及從結(jié)晶器出來的晶漿中帶有固體顆粒，這些懸浮的顆粒作為產(chǎn)品必須回收；又如回收從催化反應(yīng)器出來的氣體中夾帶的催化劑顆粒以循環(huán)使用。 （2）凈化分散介質(zhì) 某些催化反應(yīng)，原料氣中夾帶有雜質(zhì)會硬性規(guī)定觸媒的效能，必須在氣體進(jìn)入反應(yīng)器之前清除催化反應(yīng)原料氣中的雜質(zhì)，以保證觸媒的活性。 （3）環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn) 為了保護(hù)人類生態(tài)環(huán)境，消除工業(yè)污染，要求對排放的廢氣、廢液中的有害物質(zhì)加以處理，使其達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)；很多含碳物質(zhì)或金屬細(xì)粉與空氣混合會形成爆炸物，必須除去這些物質(zhì)以消除爆炸的隱患。22顆粒及顆粒床層的特性 表達(dá)顆粒特性的主要參數(shù)為顆粒的形狀、大?。w積）及表面積。 （1）球形顆粒 不言而喻，球形顆粒的形狀為球形，其尺寸由直徑d來確定，其他有關(guān)參數(shù)均可表示為直徑d的函數(shù)，諸如：體積；表面積；比表面積等。 （2）非球形顆粒非球形顆粒必須有兩個參數(shù)才能確定其特性即球形度和當(dāng)量直徑。球形度 顆粒的球形度又稱形狀系數(shù)，它表示顆粒形狀與球形的差異，定義為與該顆粒體積相等的球體的表面積除以顆粒的表面積，即。由于同體積不同形狀的顆粒中，球形顆粒的表面積最小，因此對非球形顆粒，總有0）和等速運動（=0）兩個階段。等速運動階段顆粒相對于流體的運動速度稱為沉降速度或終端速度，用表示。沉降速度的通式：阻力系數(shù) 值是沉降雷諾準(zhǔn)數(shù)與球形度或形狀系數(shù)的函數(shù)，即顆粒在三個沉降區(qū)域相應(yīng)沉降速度表達(dá)式為：滯流區(qū) （斯托克斯公式）過渡區(qū) （艾倫公式）湍流區(qū) （牛頓公式）影響沉降速度的因素A隨值減小，阻力系數(shù)值加大，在相同條件下，沉降速度變小。B當(dāng)懸浮物系中分散相濃度較高時將發(fā)生干擾沉降，某些情況下對容器壁的影響要予以校正。沉降速度的計算 試差法：一般先假定在滯流沉降區(qū)，用斯托克斯公式求出后，再校核。（2）重力沉降設(shè)備 利用重力沉降是分散物質(zhì)從分散介質(zhì)中分離出來的設(shè)備稱為重力沉降設(shè)備。從氣流中分離出塵粒的設(shè)備稱為降塵室；用來提高懸浮液濃度并同時得到澄清液的設(shè)備稱為沉降槽，也稱增稠器或澄清器。重點掌握降塵室的有關(guān)內(nèi)容。 從理論上講，降塵室的生產(chǎn)能力只與其底面積及顆粒的沉降速度有關(guān)，而與高度H無關(guān)。 232離心沉降依靠慣性離心力場的作用而實現(xiàn)沉降過程稱為離心沉降。一般含塵氣體的離心沉降在旋風(fēng)分離器中進(jìn)行；液固懸浮物系在旋液分離器或沉降離心機中進(jìn)行離心沉降。 （1）離心沉降速度把重力沉降諸式中的重力加速度改為離心加速度便可用來計算相應(yīng)的離心沉降速度。離心沉降速度的通式 離心沉降速度 在斯托克斯定律區(qū)的離心沉降速度為：離心分離因數(shù) 同一顆粒在同一介質(zhì)中，所在位置上的離心力場強度與重力場強度的比值稱為離心分離因數(shù)，用表示：。是離心分離設(shè)備的重要指標(biāo)。旋風(fēng)分離器與旋液分離器的值一般在52500之間，某些高速離心機的值可達(dá)數(shù)十萬。（2）旋風(fēng)分離器的操作原理含塵氣體在器內(nèi)作螺旋運動時，由于存在密度差，顆粒在慣性離心力作用下被拋向器壁面與氣流分離。外旋流上部為主要除塵區(qū)，凈化氣沿內(nèi)旋流從排氣管排出。內(nèi)外旋流氣體的旋轉(zhuǎn)方向相同。旋風(fēng)分離器一般分離力粒徑5-200m顆粒，大于200m顆粒因?qū)ζ鞅谟心p，采用重力沉降。（3）旋風(fēng)分離器的性能參數(shù)除離心分離因數(shù)外，評價旋風(fēng)分離器的主要性能指標(biāo)是分離效率和壓強降。旋風(fēng)分離器的分離效率 a臨界粒徑：可用下式估算：b分離總效率：指進(jìn)入旋風(fēng)分離器的全部顆粒被分離出來的質(zhì)量百分率，即 c粒級效率：指規(guī)定粒徑的顆粒被分離下來的質(zhì)量百分率，即 旋風(fēng)分離器的壓強降 壓強降可表示為進(jìn)口氣體動能的倍數(shù)，即：。式中為阻力系數(shù)。同一結(jié)構(gòu)形式及相同尺寸比例的旋風(fēng)分離器，不論其尺寸大小，值為常數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器，可取=8。24過濾過濾是分離懸浮液最常用最有效的單元操作之一。其突出優(yōu)點是使懸浮液分離更迅速更徹底（于沉降相比），耗能較低（與干燥、蒸發(fā)相比）。（1）過濾操作的基本概念過濾是以多孔物質(zhì)為介質(zhì)，在外力作用下，使懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔道，固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從而實現(xiàn)固液分離的操作。被處理的懸浮液稱為濾漿或料漿，穿過多孔介質(zhì)的液體稱為濾液，被截留的介固體物質(zhì)稱為濾餅或濾渣。餅層過濾是指固體物質(zhì)沉降于過濾介質(zhì)表面而形成濾餅層的操作。深層過濾是指固體顆粒并不形成濾餅，而是沉積于較厚的粒狀過濾介質(zhì)床層內(nèi)部的過濾操作。要了解兩種過濾方式的操作特點及適用場合。對餅層過濾，當(dāng)顆粒在孔道中形成“架橋