环境工程原理实验 旋风分离器演示实验

粒冲刷掉。
六．思考题
1、下口密封不严时，会出现什么情况？ 2、简述压力在旋风分离器内部的压力分部情况。 3、旋风分离器的主要参数有哪些？ 4、颗粒直径与分离效果的关系是什么？
二．实验原理
2. 关于径向静压分布：
器壁静压强最高，从器壁以中心，静压强逐渐降低。这是由于下行和 上行螺旋以相同的方向旋转，气体受惯性离心力作用被推向外的结果。这 种静压强分布的一个后果是：在压强差的驱使下，不断地有一部分气体由 压强较高的下一步行旋流，沿径向内窜入压强较低的上行旋流。因此在器 内任何位置上，气体都有三个方向的速度，即切向速度、径向速度和轴向 速度。 从器壁到中心，切向速度先增大，至直径等排气管直径的1/2—— 1/3的圆周上达到最大，再往中心急剧减小。在切向速度最大的圆周以内 的气流，称为“气芯”，具有以下几个特点： ①上升的轴向速度颇大。 ②气芯内的静压强可小至排气管出口压强和当地大气压强以下。 ③低压的气芯通常由排气管的下端一直延伸到锥底的出灰口。因此出 灰口及其下方的集尘室均应密封良好，否则易漏入空气，把已收集 在锥底的出灰口的尘粒重新吹起，严重降低分离效果。
二．实验原理
1. 关于含尘气体、固体尘粒和气体的流动路线：
含尘气体由分离器圆筒部分上端的进气管，沿切线的方向 进入，受器壁约束而作向下的螺旋运动。气体和尘粒同时受到 惯性离心力的作用。固尘粒的密度远大于气体的密度，所以尘 粒所受到的惯性离心力远大于气体的。在远大于所体的惯性离 心力的作用下，尘粒在作向下旋转运动的同时也作向外的径向 运动，其结果是尘粒被甩向器壁，与气体分离。然后在气流摩 擦力和重力的作用下，再沿器壁表面作向下的螺旋运动，最后 落入锥底的排灰口内。含尘气体在作向下螺旋运动的过程中逐 渐净化。在到达分离器的圆锥形部分时，被净化了的气流由以 靠近器壁的空间为范围的下行螺旋运动改为以中心轴附近空间 为范围的上螺旋运动，最后由分离器顶部的排气管排出。下行 螺旋在外，上行螺旋在内，但两者的旋转方向是相同的。下行 螺旋流的上部是主要的除尘区。我们在演示实验中所看到的螺 旋状轨迹，是已经被甩到器壁上的粉粒被下行螺旋气流吹扫着 沿器壁表面向下螺旋运动的情况。
1.开车和停车时，均应先让流量调节阀处于全开状态，后接通 或节断鼓风机的电源开关，以免U形管内的水被冲出。 2.分离器的排灰管与集尘室的连接应比较严密，以免因内部的 负压漏入空气而将已分离下来的尘粒重新吹起被带走。
3.实验时，若气体流量足够小，且固体粉粒比较潮湿，则固体
粉粒会沿着向下螺旋运动的轨迹贴附在器壁上。 若想去掉贴附在器壁上的粉粒，可在压降P=180mm水柱的 流量下，向文丘里管内加入固体粉粒，用从含尘气体中 分离出来的高速旋转的新粉粒，将原来贴附在器壁上的粉
底部出灰几等处出现负压的情况，引导学生认识出灰口和 集尘室密封良好的必要性。 3. 定性地观察分离器的分离效果和流动阻力随进口速的变化 趋势，引导学生思考适宜气速该如何确定。 4. 可利用本装置制备实验用含尘气体的办法，观察固体 粉粒从文丘里管处被吸入现象，加深学生对流体流动过程
中能量转化问题的理解。
3)在分离器的轴线上，从气体出口管的上端面至出灰管的 上端面，
用静压头7考察静压强的轴线上的分布情况。
5.结束实验时，若今后一段时间长期不用，则在压降 p=140mm水 柱的
风量下，将漏斗内未用完固体粉粒逐渐全部加入文丘里管内， 最后 停车后从集尘室内取出。停车时，宜先将流量调节阀全开，切
五．注意事项
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四．实验步骤
4.考察静压强在分离器内的分布情况。此时可维持压降测量用U形 管读
数为140mm 左右，但不必向文丘里管内加入固体物料。
1)在分离器圆筒部分高度的中部，用不着静压测量探头7考 察在径 向上的分布情况。 2)让静压测量探头7紧贴器壁，从圆筒部分的上部至圆锥部 分的下 面端面，考察沿器壁表面从上到下静压的分布情况。
三．实验原理图
四．实验步骤 鼓风机。
2.逐渐关小流量调节阀，增大通过旋风分离器的风量，同时 观察 分离器压降测量U形管读数的变化，了解压降随气体流量的 变化 趋势。 3.将空气流量调节至压降读数为140mm水柱左右。将实验用 的洗 衣粉倒入进料漏斗4，观察、分析含尘气体及其中的尘粒和 气体 在分离器中的运动情况。为了能够在较长的时间内连续地 观察 至上述情况，可用手轻轻地拍打漏斗下方连接处并上下移 动， 推动尘粒连续加入。虽然观察者实际上所看到的是尘粒的 运动
环境工程原理实验
旋风分离器演示实验
河南师范大学 环境科学与工程实验教学中心
一．实验目的
1. 演示含气体通过旋风分离器时，含尘气体、固体尘粒
和气体的运动路线。先给学生以直观生动的现象，后引导学生 从理论上去进行解释和描述旋风分离器的工作原理的目的.
2. 定性地观察旋风分离器内,径向上的静压强分布和分离器