过滤沉降例题
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过滤沉降例题
（05）一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降， 若空气温度由２０℃升至５０℃，则其沉降速度将__ 。
下降
降尘室的生产能力只与降尘室的_______和_______
有关，而与________无关。
长度 宽度 高度
含尘气体在某降尘室内停留时间为3s时，可使直
径为75μm尘粒的80%得以分离，现将生产能力提高一
解： (1)V22V eV K2 A
也可微分恒压
KA 2(V22Ve)V/
过滤方程得到
过滤基本方程
(62026 04 ) 4 0 860/hm
(d dV )E2(V K2 V A e)2(4 6 0 04)80 31.83/7h5m
(d dV)w31 4.87 75 .937/hm
生产能力降低。 因为虽然Ｌ↑，Ｖ↑，但θ∝Ｖ2↑ Ｖh ＝Ｖ／（θ＋θW ＋θD ） ↓
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 增加一倍 ，气流速度 减少一倍 ，生产
能力 不变 。
当旋转半径为ｒ，每秒钟转速为ｎ，则分离因数
为
。 (2n)2r/ g
一旋风分离器，除尘效率不够满意。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？
说明下列各公式的导出方法：
⑴ 流体通过颗粒床层压降的科诚尼方程 D ；
⑵ 层流时管内截面速度分布表达式 A ;
⑶ 湍流摩擦系数关联式 B ;
Ａ. 理论方法；
Ｂ. 因次分析法；
Ｃ. 纯经验方法； Ｄ. 数学模型法。
next
一降尘室高4m,长8m,宽6m,用于除去炉气中的灰尘， 粒密度为3000kg/m3，炉气密度为0.5kg/m3,粘度为0.035cP。 若要求完全除去≥10μm 的尘粒，问每小时可处理多少m3 的炉气。若要求处理量增加１倍，应采用什么措施。
K'A2' KA2
1
又 Kp
p' p(')1.56 40 52.0atm
用板框过滤机在恒压下过滤某种悬浮液，测得过滤方程为：
V2V6 1 5 0 A 2 (θ的单位为s)，试求：
（1）欲在30分钟内获得5 m3 滤液，需要边框尺寸为 635 mm×635 mm×25 mm的滤框若干个？ （2）过滤常数 K、qe
倍（但气速在允许范围，不致干扰沉降）。则75μm的
尘粒可分离的百分率为
。 40%
转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______，形成的滤 饼层厚度越______，过滤阻力越______。 少 多 薄 小
用板框过滤机进行恒压过滤，随着过滤时间的增加， 滤液量 ，↑生产能力 。不变
颗粒在降尘室中的运动
例 拟用一板框过滤机处理某一悬浮液，在1.5atm操作压力 下过滤常数K=2.73×10-5m2·s-1，获每m3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。
（1）若要求过滤1h获取0.41m3的滤饼，试求所需过滤面积。 （2）若选用板框长×宽的规格为0.81×0.81m2，试确定框数 及框厚。 （3）若滤饼不需洗涤，拆装时间需45min，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？
(2) 可以加一隔板 Vs(n1)LBut
隔板数
next
一降尘室长５m，宽２.５m，高１.１m，中间装有１０
块隔板，隔板间距为０.１m现颗粒最小直径 10μm 其沉
降速度为０.０１m/s，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_________________ m/s。
L H u ut
有一板框过滤机，恒压下过滤某悬浮夜，过滤1小时 后，得滤夜60m3，然后用5m3的清水（物性与滤夜相近） 进行洗涤，拆装时间为20min，已测得Ve=4m3。试求： (1)该机生产能力为若干m3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 到40min，其他条件不变，问生产能力变为若干m3滤液/h？
Umax = LUt/H=０.５m/s
含细小颗粒的气流在降尘室内除去小粒子(沉降在斯托
克斯区)，正常情况下能100%除去50μm的粒子，现处理量
增大一倍，原降尘室能100%除去的最小粒径应为 μm。
LH u ut
u' 2u
u' t
2ut
d'2(1s8 )g2d2(1s 8)g
L
u
气体
ut
B H
d' d 2502m
(1) ut(1 0 1 1 6 0 8 )0 2 .(0 33 0 1 5 0 3 0 .5)0 9.80.00m 4/s67
R e t dt u 1 1 0 0 .6 0 0 0 . 0 3 1 3 0 5 0 0 4 .5 6 6 .67 1 7 4 0 1
V A t 8 u 6 0 . 00 0 . 2 4 m 2 3 / 6 s 8 4 7 . 1 m 0 2 3 /h 7
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？
K2kp1s
当介质阻力忽略不计时，恒压过滤方程描述的是
dV
d
KA2
2V 与Ve
来自百度文库
之间关系的方程，它的图形是一条通过原点的
线。
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？ (设每次过滤滤框都充满滤饼)
解：(1) A 2 =(V2 + V) / Kθ = (52 + 5) /6×10-5 ×30×60
A = 16.67 m2 A = 2 × 0.6352 n
n = 20.67 实际取21。
则实际过滤面积为： A = 2 × 0.6352 ×21 = 16.94 m2
（2）由已知条件知：K = 6×10-5 m2 / s 2 Ve = 1 Ve = 0.5 m3 qe = Ve / A = 0.5 / 16.94 = 0.03 m3 / m2
解：
(1 ) V0 .40 1 .0 4 1.2 0m 5 3 V2 KA2
AV K3.27m2
( 2 ) A n 2 0 .8 0 1 .8 1 n 25
V s n 0 .8 0 1 .8 1 0 .0m 2
(3) D时，生产能力最大
（注意每周期所获滤液量并不改变）
即
(V' )2 V
（05）一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降， 若空气温度由２０℃升至５０℃，则其沉降速度将__ 。
下降
降尘室的生产能力只与降尘室的_______和_______
有关，而与________无关。
长度 宽度 高度
含尘气体在某降尘室内停留时间为3s时，可使直
径为75μm尘粒的80%得以分离，现将生产能力提高一
解： (1)V22V eV K2 A
也可微分恒压
KA 2(V22Ve)V/
过滤方程得到
过滤基本方程
(62026 04 ) 4 0 860/hm
(d dV )E2(V K2 V A e)2(4 6 0 04)80 31.83/7h5m
(d dV)w31 4.87 75 .937/hm
生产能力降低。 因为虽然Ｌ↑，Ｖ↑，但θ∝Ｖ2↑ Ｖh ＝Ｖ／（θ＋θW ＋θD ） ↓
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 增加一倍 ，气流速度 减少一倍 ，生产
能力 不变 。
当旋转半径为ｒ，每秒钟转速为ｎ，则分离因数
为
。 (2n)2r/ g
一旋风分离器，除尘效率不够满意。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？
说明下列各公式的导出方法：
⑴ 流体通过颗粒床层压降的科诚尼方程 D ；
⑵ 层流时管内截面速度分布表达式 A ;
⑶ 湍流摩擦系数关联式 B ;
Ａ. 理论方法；
Ｂ. 因次分析法；
Ｃ. 纯经验方法； Ｄ. 数学模型法。
next
一降尘室高4m,长8m,宽6m,用于除去炉气中的灰尘， 粒密度为3000kg/m3，炉气密度为0.5kg/m3,粘度为0.035cP。 若要求完全除去≥10μm 的尘粒，问每小时可处理多少m3 的炉气。若要求处理量增加１倍，应采用什么措施。
K'A2' KA2
1
又 Kp
p' p(')1.56 40 52.0atm
用板框过滤机在恒压下过滤某种悬浮液，测得过滤方程为：
V2V6 1 5 0 A 2 (θ的单位为s)，试求：
（1）欲在30分钟内获得5 m3 滤液，需要边框尺寸为 635 mm×635 mm×25 mm的滤框若干个？ （2）过滤常数 K、qe
倍（但气速在允许范围，不致干扰沉降）。则75μm的
尘粒可分离的百分率为
。 40%
转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______，形成的滤 饼层厚度越______，过滤阻力越______。 少 多 薄 小
用板框过滤机进行恒压过滤，随着过滤时间的增加， 滤液量 ，↑生产能力 。不变
颗粒在降尘室中的运动
例 拟用一板框过滤机处理某一悬浮液，在1.5atm操作压力 下过滤常数K=2.73×10-5m2·s-1，获每m3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。
（1）若要求过滤1h获取0.41m3的滤饼，试求所需过滤面积。 （2）若选用板框长×宽的规格为0.81×0.81m2，试确定框数 及框厚。 （3）若滤饼不需洗涤，拆装时间需45min，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？
(2) 可以加一隔板 Vs(n1)LBut
隔板数
next
一降尘室长５m，宽２.５m，高１.１m，中间装有１０
块隔板，隔板间距为０.１m现颗粒最小直径 10μm 其沉
降速度为０.０１m/s，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_________________ m/s。
L H u ut
有一板框过滤机，恒压下过滤某悬浮夜，过滤1小时 后，得滤夜60m3，然后用5m3的清水（物性与滤夜相近） 进行洗涤，拆装时间为20min，已测得Ve=4m3。试求： (1)该机生产能力为若干m3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 到40min，其他条件不变，问生产能力变为若干m3滤液/h？
Umax = LUt/H=０.５m/s
含细小颗粒的气流在降尘室内除去小粒子(沉降在斯托
克斯区)，正常情况下能100%除去50μm的粒子，现处理量
增大一倍，原降尘室能100%除去的最小粒径应为 μm。
LH u ut
u' 2u
u' t
2ut
d'2(1s8 )g2d2(1s 8)g
L
u
气体
ut
B H
d' d 2502m
(1) ut(1 0 1 1 6 0 8 )0 2 .(0 33 0 1 5 0 3 0 .5)0 9.80.00m 4/s67
R e t dt u 1 1 0 0 .6 0 0 0 . 0 3 1 3 0 5 0 0 4 .5 6 6 .67 1 7 4 0 1
V A t 8 u 6 0 . 00 0 . 2 4 m 2 3 / 6 s 8 4 7 . 1 m 0 2 3 /h 7
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？
K2kp1s
当介质阻力忽略不计时，恒压过滤方程描述的是
dV
d
KA2
2V 与Ve
来自百度文库
之间关系的方程，它的图形是一条通过原点的
线。
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？ (设每次过滤滤框都充满滤饼)
解：(1) A 2 =(V2 + V) / Kθ = (52 + 5) /6×10-5 ×30×60
A = 16.67 m2 A = 2 × 0.6352 n
n = 20.67 实际取21。
则实际过滤面积为： A = 2 × 0.6352 ×21 = 16.94 m2
（2）由已知条件知：K = 6×10-5 m2 / s 2 Ve = 1 Ve = 0.5 m3 qe = Ve / A = 0.5 / 16.94 = 0.03 m3 / m2
解：
(1 ) V0 .40 1 .0 4 1.2 0m 5 3 V2 KA2
AV K3.27m2
( 2 ) A n 2 0 .8 0 1 .8 1 n 25
V s n 0 .8 0 1 .8 1 0 .0m 2
(3) D时，生产能力最大
（注意每周期所获滤液量并不改变）
即
(V' )2 V