过滤沉降例题

1、2021/8/21 一一s=7800kgm-3的小钢珠在糖浆（比重为的小钢珠在糖浆（比重为1.3）中）中的自由沉降速度为在的自由沉降速度为在20水中沉降速度的水中沉降速度的4500分之一，分之一，若若Stokes定律适用，则此糖浆的粘度应为定律适用，则此糖浆的粘度应为 。（此法。（此法常用来测粘度）常用来测粘度） A.4500cP； B.45cP； C.43Pas； D.4300cP。 水水糖糖18)(4500118)(22gdgdss4300cP450068006500糖2021/8/22（05）一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，）一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气

2、温度由若空气温度由升至升至，则其沉降速度将，则其沉降速度将_ 。 降尘室的生产能力只与降尘室的降尘室的生产能力只与降尘室的_和和_有关，而与有关，而与_无关。无关。下降下降长度长度 宽度宽度 高度高度 含尘气体在某降尘室内停留时间为含尘气体在某降尘室内停留时间为3s时，可使直时，可使直径为径为75mm尘粒的尘粒的8080% %得以分离，现将生产能力提高一得以分离，现将生产能力提高一倍（但气速在允许范围，不致干扰沉降）。则倍（但气速在允许范围，不致干扰沉降）。则7575mm的的尘粒可分离的百分率为尘粒可分离的百分率为 。40%2021/8/23 用用板框过滤机进行恒压过滤，随着过滤时间的增加，板

3、框过滤机进行恒压过滤，随着过滤时间的增加，滤液量滤液量 ，生产能力，生产能力 。不变不变 转转筒真空过滤机的转速越快，每转获得的滤液量就越筒真空过滤机的转速越快，每转获得的滤液量就越_，单位时间获得的滤液量就越，单位时间获得的滤液量就越_，形成的滤，形成的滤饼层厚度越饼层厚度越_，过滤阻力越，过滤阻力越_。 少少 多多 薄薄 小小 在恒压过滤实验中，提高过滤温度，增加料浆浓度，增加在恒压过滤实验中，提高过滤温度，增加料浆浓度，增加操作压力，过滤速率怎样变化？操作压力，过滤速率怎样变化？ spkK12 当介质阻力忽略不计时，恒压过滤方程描述的是当介质阻力忽略不计时，恒压过滤方程描述的是 与与 之

4、间关系的方程，它的图形是一条通过原点的之间关系的方程，它的图形是一条通过原点的 线。线。 增加板框过滤机的滤框厚度，在板框数目和操作条件均增加板框过滤机的滤框厚度，在板框数目和操作条件均不变的情况下，该过滤机的生产能力将发生怎样的变化？不变的情况下，该过滤机的生产能力将发生怎样的变化？ (设每次过滤滤框都充满滤饼设每次过滤滤框都充满滤饼) 生产能力降低。生产能力降低。 因为虽然因为虽然，但，但2h （W D ） eVVKAddV222021/8/24 在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间则沉降时间 ，气流速度，气流速度 ，生产，

5、生产能力能力 。增加一倍增加一倍减少一倍减少一倍不变不变 当旋转半径为，每秒钟转速为，则分离因数当旋转半径为，每秒钟转速为，则分离因数为为 。 grn/)2(2 说明下列各公式的导出方法：说明下列各公式的导出方法： 流体通过颗粒床层压降的科诚尼方程流体通过颗粒床层压降的科诚尼方程 ； 层流时管内截面速度分布表达式层流时管内截面速度分布表达式 ; 湍流摩擦系数关联式湍流摩擦系数关联式 ; . 理论方法；理论方法； . 因次分析法；因次分析法； . 纯经验方法；纯经验方法； . 数学模型法。数学模型法。DABnext 一旋风分离器，除尘效率不够满意。仓库有一台相同的，有一旋风分离器，除尘效率不够满

6、意。仓库有一台相同的，有人建议并联使用，问是否可以提高除尘效率，为什么？人建议并联使用，问是否可以提高除尘效率，为什么？2021/8/25 一降尘室高一降尘室高4m,长长8m,宽宽6m,用于除去炉气中的灰尘，用于除去炉气中的灰尘，粒密度为粒密度为3000kg/m3，炉气密度为，炉气密度为0.5kg/m3,粘度为粘度为0.035cP。若要求完全除去若要求完全除去10m 的尘粒，问每小时可处理多少的尘粒，问每小时可处理多少m3的炉气。若要求处理量增加倍，应采用什么措施。的炉气。若要求处理量增加倍，应采用什么措施。smut/00467. 010035. 0188 . 9)5 . 03000()101

7、0(326(1)11067. 610035. 05 . 000467. 01010436tetduRhmsmAuVt/1 .807/2242. 000467. 06833(2) 可以加一隔板可以加一隔板tsuBLnV) 1(隔板数隔板数next2021/8/26 一降尘室长一降尘室长m，宽，宽.m，高，高.m，中间装有，中间装有块隔板，隔板间距为块隔板，隔板间距为.m现颗粒最小直径现颗粒最小直径 10m其沉其沉降速度为降速度为.m/s，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来, 含尘气体的最大流速不能超过含尘气体的最大流速不能超过_ m/s。Umax = LUt/H=.m

8、/s 含细小颗粒的气流在降尘室内除去小粒子含细小颗粒的气流在降尘室内除去小粒子(沉降在斯托沉降在斯托克斯区克斯区)，正常情况下能，正常情况下能100%除去除去50m的粒子，现处理量的粒子，现处理量增大一倍，原降尘室能增大一倍，原降尘室能100%除去的最小粒径应为除去的最小粒径应为 m。tuHuLuu2tuut218)(218)(22 gdgdssmdd2502 tuHuL L u B 气体气体 ut H 颗粒在降尘室中的运动颗粒在降尘室中的运动 2021/8/27 例例 拟用一板框过滤机处理某一悬浮液，在拟用一板框过滤机处理某一悬浮液，在1.5atm操作压力操作压力下过滤常数下过滤常数K=2.

9、7310-5m2s-1，获每，获每m3滤液得滤饼滤液得滤饼0.04m3，过滤介质阻力可忽略不计，滤饼为不可压缩。过滤介质阻力可忽略不计，滤饼为不可压缩。 （1）若要求过滤若要求过滤1h获取获取0.41m3的滤饼，试求所需过滤面积。的滤饼，试求所需过滤面积。 （2）若选用板框长若选用板框长宽的规格为宽的规格为0.810.81m2，试确定框数，试确定框数及框厚。及框厚。 （3）若滤饼不需洗涤，拆装时间需若滤饼不需洗涤，拆装时间需45min，试求为使上述板，试求为使上述板框过滤机生产能力达到最大，其操作压力应提高至多少？框过滤机生产能力达到最大，其操作压力应提高至多少？解：解：325.1004. 0

10、41. 0) 1 (mV22KAV27 .32mKVA2021/8/282581. 081. 02)2(nnAmnVs025. 081. 081. 0时，生产能力最大D)3(（注意注意每周期所获滤液量并不改变）每周期所获滤液量并不改变）pK KAAKVV又即1)(222atmpp0 . 245605 . 1)(2021/8/29 用板框过滤机在恒压下过滤某种悬浮液，测得过滤方程为：用板框过滤机在恒压下过滤某种悬浮液，测得过滤方程为： (的单位为的单位为s)，试求：，试求： （1）欲在）欲在30分钟内获得分钟内获得5 m3 滤液，需要边框尺寸为滤液，需要边框尺寸为635 mm635 mm25 m

11、m的滤框若干个？的滤框若干个？ （2）过滤常数）过滤常数 252106AVVeqK、 解：解：(1) A 2 =(V2 + V) / K = (52 + 5) /610-5 3060 A = 16.67 m2 A = 2 0.6352 n n = 20.67 实际取实际取21。则实际过滤面积为：则实际过滤面积为： A = 2 0.6352 21 = 16.94 m2 （2）由已知条件知：）由已知条件知：K = 610-5 m2 / s 2 Ve = 1 Ve = 0.5 m3 qe = Ve / A = 0.5 / 16.94 = 0.03 m3 / m2 2021/8/210 有一板框过滤机

12、，恒压下过滤某悬浮夜，过滤有一板框过滤机，恒压下过滤某悬浮夜，过滤1小时小时后，得滤夜后，得滤夜60m3，然后用，然后用5m3的清水（物性与滤夜相近）的清水（物性与滤夜相近）进行洗涤，拆装时间为进行洗涤，拆装时间为20min，已测得，已测得Ve=4m3。试求：。试求：(1)该机生产能力为若干该机生产能力为若干m3滤液滤液/h？(2)将每个框的厚度减半，而框数加倍，拆装时间相应增将每个框的厚度减半，而框数加倍，拆装时间相应增到到40min，其他条件不变，问生产能力变为若干，其他条件不变，问生产能力变为若干m3滤液滤液/h？解：解：2e2KA2VVV(1)/h4080m4)602(60 )/2VV

13、V (KA62e22/h31.875mVVKA)ddV(3eE)460(24080)(22/h7.97m431.875)ddV(3w也可微分恒压也可微分恒压过滤方程得到过滤方程得到过滤基本方程过滤基本方程2021/8/2110.63h5/7.97w/h30.6m20/60)0.6360/(1VQ3Dw)/(（2）K2=K1 A2=A1 /hm 1632040804A4KAK 32112223e1e2eee8m2VVAVLL可知不变，由0.28h AK2VVV222e22/h120m8)2(6016320)ddV3E2(又0.167h5/(120/4)w2/hm 53.8840/60)0.167

14、60/(0.28Q322021/8/212 某板框机在某板框机在196kPa(表压表压)下过滤下过滤20min后，得滤后，得滤液液3.5m3，已知该机生产能力为，已知该机生产能力为6m3滤液滤液/h，过滤面积为，过滤面积为15m2，介质阻力不计，滤饼不可压缩，试求：，介质阻力不计，滤饼不可压缩，试求： (1) 若过滤时间与过滤量不变，而将操作压力降至若过滤时间与过滤量不变，而将操作压力降至98kPa（表压），需增加多少过滤面积才能维持生产能（表压），需增加多少过滤面积才能维持生产能力不变？（设辅助时间没有显著变化）力不变？（设辅助时间没有显著变化） (2) 如改用转筒真空过滤机，已知转速为如改

15、用转筒真空过滤机，已知转速为0.5r/min，若，若要满足上述生产能力，其旋转一周所得滤液量为多少？要满足上述生产能力，其旋转一周所得滤液量为多少？解：解：(1) 因因V、不变，有不变，有2222112Ap2kAp2kV 212211222Ap/ApA 2021/8/21321221.2m2152AA2126.2mA-A 152 .21增加面积(2) 设在旋转一周内的滤液设在旋转一周内的滤液V(m3)/hm 60nVQ 3则V0.5606 即30.2m0.5)6/(60V 2021/8/214 一板框式过滤机，过滤面积为一板框式过滤机，过滤面积为2m2m2 2 ，在，在147kPa147kPa

16、（表压）下恒压（表压）下恒压过滤操作小时，得滤液过滤操作小时，得滤液36m36m3 3，装卸时间为，装卸时间为3030分钟，滤饼不可压缩。分钟，滤饼不可压缩。试求：试求：(1)(1)此过滤机的最大生产能力？此过滤机的最大生产能力？( (不洗涤不洗涤) )；(2)(2)若过滤小时若过滤小时后，以后，以m m3 3的洗液（物性与滤液相似）洗涤滤饼，洗涤时间及生产的洗液（物性与滤液相似）洗涤滤饼，洗涤时间及生产能力为多少？（能力为多少？（3 3）若采用一台过滤面积相同，转数为）若采用一台过滤面积相同，转数为0.50.5转分的转分的转筒过滤机代替板框机。真空度为转筒过滤机代替板框机。真空度为600mm

17、Hg600mmHg，转筒沉浸度为，转筒沉浸度为/ /，过滤机的生产能力可提高到多少过滤机的生产能力可提高到多少m m3 3/h/h？（上述计算均忽略介质阻力，？（上述计算均忽略介质阻力，大气压为大气压为atmatm） 解：解：(1) D时，生产能力最大。恒压过滤，不计介质阻力时：时，生产能力最大。恒压过滤，不计介质阻力时：22KAVsmAVK/045. 0720023622222Dmin s 时时 322min301818002045. 0mKAVmin/3 . 03030183maxmQ2021/8/215ewddVddV41（2 2）sVVVKAVddVVddVVWWeWWWW800036

18、720058824)(4)(2hmVQDW/62. 78000180072003600363（3）smppKKppKK/0245. 076033.101147600045. 02nTTKAVTVQ12hmsmnKAQ/4 .59/0165. 031605 . 00245. 02332021/8/216 (1)某某板框机有板框机有5 5个滤框，尺寸为个滤框，尺寸为635635 635635 25mm25mm。2020、恒压下恒压下操作，操作，K K=4.24=4.24 1010-5-5m m2 2/s/s，q qe e=0.0201m=0.0201m3 3/m/m2 2，=0.08 m=0.08

19、 m3 3/m/m3 3，滤饼不洗涤，辅助时间为，滤饼不洗涤，辅助时间为1010分钟。试分钟。试求框全充满所需时间。求框全充满所需时间。 现改用一台回转真空过滤机过滤滤浆，所用滤布现改用一台回转真空过滤机过滤滤浆，所用滤布与前相同，过滤压差也相同。转筒直径为与前相同，过滤压差也相同。转筒直径为1m1m，长度为，长度为1m1m，浸入角度为，浸入角度为120120 。问转鼓每分钟多少转才能维持。问转鼓每分钟多少转才能维持与板框过滤机同样的生产能力？与板框过滤机同样的生产能力？ 假设滤饼不可压缩。假设滤饼不可压缩。解：解：以一个框为基准进行计算。以一个框为基准进行计算。 2806. 0635. 06

20、35. 022mAA侧侧 过滤面积过滤面积30101. 0025. 0635. 0635. 0mV 饼饼滤液量滤液量 饼VV 3126. 008. 00101. 0m 2021/8/217AVq 23/156. 0806. 0126. 0mm 再根据恒压过滤方程得：再根据恒压过滤方程得：222KAVVVeKqqqe22K=4.24 10-5m2/sqe=0.0201m3/m2min0 .129 .7211024. 40201. 0156. 02156. 02522sKqqqe思考：思考：以以5个框为基准，如何求解？个框为基准，如何求解？smVQD/10773. 460100 .12126. 05534板框过滤机的生产能力为：板框过滤机的生产能力为：2021/8/218改用回转真空过滤机后，压差不变，故改用回转真空过滤机后，压差不变，故K不变；不变；滤布不变，故滤布不变，故qe不变。不变。K=4.24 10-5m2/s，qe=0.0201m3/m2过滤面积过滤面积214. 311mDLA 30631. 014. 30201. 0mAqVee 31360120 smnVQQ/10773. 4