3-沉降與過濾習題

1、沉降與過濾一章習題及答案一、選擇題1、一密度為7800 kg/m3的小鋼球在相對密度為的某液體中的自由沉降速度為在20c水中沉降速度的1/4000,則此溶液的粘度為 （設沉降區(qū)為層流）。DA 4000 mPas; B 40 mPa s; C Pas; D 3382 mPa s-2、含塵氣體在降塵室內(nèi)按斯托克斯定律進行沉降。理論上能完全除去30 pm的粒子，現(xiàn)氣體處理量增大1倍，則該降塵室理論上能完全除去的最小粒徑為 。DA. 2 30 m； B。1/2 3 m； C。30 m； D。2 30 m3、降塵室的生產(chǎn)能力取決于 。 BA.沉降面積和降塵室高度； B.沉降面積和能100%除去的最小顆粒

2、的沉降速度；C.降塵室長度和能100%除去的最小顆粒的沉降速度；D.降塵室的寬度和高度。4、降塵室的特點是 。 DA.結(jié)構(gòu)簡單，流體阻力小，分離效率高，但體積龐大；B.結(jié)構(gòu)簡單，分離效率高，但流體阻力大，體積龐大；C.結(jié)構(gòu)簡單，分離效率高，體積小，但流體阻力大；D.結(jié)構(gòu)簡單，流體阻力小，但體積龐大，分離效率低5、在降塵室中，塵粒的沉降速度與下列因素 無關。CA.顆粒的幾何尺寸B.顆粒與流體的密度C.流體的水平流速；D.顆粒的形狀6、在討論旋風分離器分離性能時，臨界粒徑這一術語是指 。CA.旋風分離器效率最高時的旋風分離器的直徑；B.旋風分離器允許的最小直徑；C.旋風分離器能夠全部分離出來的最小

3、顆粒的直徑；D.能保持滯流流型時的最大顆粒直徑7、旋風分離器的總的分離效率是指 。DA.顆粒群中具有平均直徑的粒子的分離效率；B.顆粒群中最小粒子的分離效率 ；C.不同粒級（直徑范圍）粒子分離效率之和；D.全部顆粒中被分離下來的部分所占的質(zhì)量分率8、對標準旋風分離器系列，下述說法哪一個是正確的 。CA.尺寸大，則處理量大，但壓降也大；B.尺寸大，則分離效率高，且壓降??；C.尺寸小，則處理量小，分離效率高；D.尺寸小，則分離效率差，且壓降大。9、恒壓過濾時，如濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力可忽略，當操作壓差增加1倍，則過濾速率為原來的。 BA. 1 倍； B. 2 倍；C.J2 倍； 2 倍10、助濾劑

4、應具有以下性質(zhì) 。 BA.顆粒均勻、柔軟、可壓縮；B.顆粒均勻、堅硬、不可壓縮；C.粒度分布廣、堅硬、不可壓縮；D.顆粒均勻、可壓縮、易變形11、助濾劑的作用是 。 BA.降低濾液粘度，減少流動阻力；B.形成疏松餅層，使濾液得以暢流；C.幫助介質(zhì)攔截固體顆粒；D.使得濾餅密實并具有一定的剛性12、下面哪一個是轉(zhuǎn)筒真空過濾機的特點 。BA.面積大，處理量大；B.面積小，處理量大；C.壓差小，處理量??；D.壓差大，面積小13、以下說法是正確的 。 BA.過濾速率與A（過濾面積）成正比；B.過濾速率與A2成正比；C.過濾速率與濾液體積成 正比；D.過濾速率與濾布阻力成反比14、恒壓過濾，如介質(zhì)阻力不

5、計，過濾壓差增大一倍時，同一過濾時刻所得濾液量 CA.增大至原來的2倍；B.增大至原來的4倍；C.增大至原來的 &倍;D.增大至原來的15、過濾推動力一般是指 。 BA.過濾介質(zhì)兩邊的壓差；B.過濾介質(zhì)與濾餅構(gòu)成的過濾層兩邊的壓差；C.濾餅兩面的壓差；D.液體進出過濾機的壓差16、恒壓板框過濾機，當操作壓差增大1倍時，則在同樣的時間里所得濾液量將（忽略介質(zhì)阻力）。 AA.增大至原來的 J2倍；B.增大至原來的 2倍；C.增大至原來的 4倍；D.不變二、填空題1、一球形石英顆粒，分別在空氣和水中按斯托克斯定律沉降，若系統(tǒng)溫度升高，則其在水中的沉降速度將 ,在空氣中的沉降速度將 。下降，增

6、大2、在滯流（層流）區(qū)，顆粒的沉降速度與顆粒直徑的 次方成正比。 23、降塵室的生產(chǎn)能力與降塵室的 和（）有關。 長度 寬度4、已知某沉降室在操作條件下的氣體流率為3600m3/h,沉降室長、寬、高尺寸為L b H =5 3 2,則其沉降速度為 m/s。5、在除去某粒徑的顆粒時，若降塵室的高度增加一倍，氣流速度 。減少一倍6、若降塵室的高度增加，則沉降時間 ,氣流速度 ,生產(chǎn)能力。增加； 下降；不變7、一降塵室長8m,寬4m,高，中間裝有14塊隔板，隔板間距為?，F(xiàn)顆粒最小直徑為12 m, 其沉降速度為U0 d10；618 q 5d 丹,8.57T085.7 m0.6) 10 g ()AUo U

7、0 1_d_3_ _32.1041.7010 1 2.1040.0081.7310d 0.1610 323d20 1(gD0.0083 20.16 10 38010 980 9.8118uo18 1.73 10 30.0567Pa s.33du。0.16 101.70 109803 .Ret 4.78 10 I0.0567m Kc8.5710 0.6 0.611.032 一 m3 10 , 106du -0 .6 m / s Re：1020c 的水：1CP ,1000kg/m3氣體的密度為m3 (有效重量指重力減浮力)解:(J：水)g() 氣)g1.6(:1.2)gi 1000)g -1.63

8、解得：s 2665kg / m設球形顆粒在水中的沉降為層流，則在水中沉降速度u01d2( s 1)g18 1校核：Re1du01(30 10 6)2(2665 1000) 9.81 8.17 10 4m/s18 10 36430 10 6 8.17 10 4 10003 0.024510假設正確.則此顆粒在氣體中的沉降速度為u02 88u0188 0.0245 2.16m/s4、有一降塵室，長 6m,寬3m,共20層，每層100mm,用以除去爐氣中的礦塵，礦 塵密度 s 3000kg/m3,爐氣密度0.5kg/m3,粘度Pa s,現(xiàn)要除去爐氣中10 m以上的顆粒，試求：(1) 為完成上述任務，

9、可允許的最大氣流速度為多少(2) 每小時最多可送入爐氣若干(3) 若取消隔板，為完成任務該降塵室的最大處理量為多少解：（1）設沉降區(qū)為滯流，則 u02d ( f )g18因為(1010 6)2 3000 9.814.67mm/s18 0.035 10 3Re0du 010 104.67 100.50.035 10 36.67 10 4 1假設正確由降塵室的分離條件，有3L 4.6 106u0 一 H0.10.28m/s(2)20 6 3 4.67 10 333600 =m / h(3)V Au06 3 4.67 10 3 3600 302.6m 3/h可見加隔板可提高生產(chǎn)能力，但隔板間距不能過

10、小，過小會影響出灰和干擾沉降。5、降塵室，長5m ,寬3m高4m,內(nèi)部用隔板分成20層，用來除去煙氣中75 m以上的顆粒。已知煙氣密度為33 一kg /m ,粘度為 mPa s ,塵粒留度為 4300 kg / m ,試求可處理的煙氣量。解： d 75 10 6ms 4300kg/m330.6 kg / m0.03 103 、Pa s設沉降區(qū)為層流，則d 2( ；)gu n 18(75 10 6)2(4300 0.6) 9.8118 0.03 10 30.44m/sdu n 75 10 6 0.44 0.6 Ren 30.66驗算0.03 10 31故假設正確總處理量為q/ nu nA 20

11、0.44 5 3 132m 3/s6、一降塵室長5m,寬3m,高4m,內(nèi)部用隔板分成 20層，用來回收含塵氣體中的球形固體顆粒，操作條件下含塵氣體的流量為36000 m3/ h ,氣體密度0.9kg / m3 ,粘度 0.03mPa s。塵粒密度 s 4300kg/m3,試求理論上能100%除去的最小顆粒直徑。解：降塵室總面積 A 20 5 3 300m2生產(chǎn)能力的計算式為q Au注意式中U0為能100%除去的最小顆粒的沉降速度，而A應為總沉降面積。q:.'36000/3600解出u n 0.033m/sA 300設沉降區(qū)為層流，則有d nr 】（f ） g18d imin18 uo.

12、 （ .；）g_ 318 0.03 100.0335.2.06 10 m=:（4300 0.9） 9.81驗算 Reo =dmnu。pu0.02 1_ 2.06 10 5 0.033 0.9 0.03 10 3故假設正確7、在(2atm)操作壓力下用板框過濾機處理某物料，操作周期為 3h,其中過濾，濾餅不需洗滌。已知每獲1m3濾液得濾餅，操作條件下過濾常數(shù)3.3 10 5m2/s,介質(zhì)阻力可忽略，濾餅不可壓縮。試計算：(1) 若要求每周期獲的濾餅，需多大過濾面積(2) 若選用板框長寬的規(guī)格為1m 1m,則框數(shù)及框厚分別為多少-06。解：(1)V 12m3Ve 00.05所以 V2 KA2V12

13、2A=、K .3.3 10 5 1.5 3600(2) A=n 2 1 1A 28.43 寸 人所以 n = 取15個22qr n 1 1q j.'0.6所以=mn 15應注意每個框的兩側(cè)都有濾布，故計算面積時要在n個框面積的基石上再乘以2。8、一小型板框壓濾機有 5個框，長寬各為m,在300 kPa俵壓)下恒壓過濾2 h,濾餅充滿濾框，且得濾液80 L,每次洗滌與裝卸時間各為h。若濾餅不可壓縮，且過濾介質(zhì)阻力可忽略不計。求：(1)洗滌速率為多少 m3/ () (2)若操作壓強增加一倍，其它條件不變， 過濾機的生產(chǎn)能力為多少解：(1)洗滌速率因過濾介質(zhì)阻力可忽略不計，即q2=Kp過濾面

14、積A=5 X X 2= m2單位過濾面積上的濾液量q=V/A=80 x 10-3/= m 3/m 2過濾常數(shù)K= q2/ T =2= m2/h過濾終了時的速率 (dq/d r)E=K/2q=(2X = m/h洗滌速率(dq/d t )w= (dq/d r )e=x = m/h(2) Ap' =2p時的生產(chǎn)能力因濾餅不可壓縮，所以 K=KA p7 p=2K=2 X = m2/h因在原板框壓濾機過濾，懸浮液濃度未變，則當5個板框充滿濾餅時所得濾液量仍為V'=m3,故此時所用的過濾時間為r = q 2/K '錦=1 h生產(chǎn)能力 Q=V /(r + t w+ t d)=(1+=

15、 m3 濾液/h9、在一板框過濾機上過濾某種懸浮液，在 1atm表壓下20分鐘在每1m2過濾面積上得到的濾液，再過濾20分鐘又得濾液。試求共過濾1小時可得總濾液量為若干m3.解：當 1 20min 時，q1 = m22 40 min 時,q2= + = m2代入恒壓過濾方程時可得：20.1972q ? 0.197 K 200.287 2 2q0.287 K 40聯(lián)立解得：qe 0.0222m3/m2,K 2.38 10 3.m2 /min-22由此 ，(0.0222)0.207 min'K 2.38 10 3當過濾1小時后，可得濾液量：(q 0.0222)22.38 10 3(60 0.207)解得：q = m2即每m2過濾面積過濾1小時后可得濾液為10、一轉(zhuǎn)筒真空過濾機，其直徑和長度均為1m,用來過濾某懸浮液。原工況下每轉(zhuǎn)一周需時1min,操作真空度為 (500mmHg),每小時可得濾液 60 m3,濾餅厚度為12mm,新工況下要求生產(chǎn)能力提高1倍，操作真空度提高至(650mmHg),已知濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力可忽略。試求：(1)新工況過濾機的轉(zhuǎn)速應為多少(2)新工況所生成的濾餅厚度為多少解：(1) V