1、非均相物系分離一、填空題1.某顆粒的重力沉降服從斯托克斯定律，若在水中的沉降速度為u1,在空氣中為u2,則u12;若在熱空氣中的沉降速度為u3,冷空氣中為u4,則u340(>,<,二)dg(-o)18p辭：ut=,因為水的粘度大于空氣的粘度，所以u1<u2熱空氣的粘度大于冷空氣的粘度，所以u3<u42 .用降塵室除去煙氣中的塵粒，因某種原因使進入降塵室的煙氣溫度上升，若氣體質量流量不變，含塵情況不變，降塵室出口氣體含塵量將(上升、下降、不變)，導致此變化的原因是1);2)。答：上升，原因：粘度上升，塵降速度下降；體積流量上升，停留時間減少。3 .含塵氣體在降塵室中除塵，

2、當氣體壓強增加，而氣體溫度、質量流量均不變時，顆粒的沉降速度，氣體的體積流量，氣體停留時間，可100%除去的最小粒徑dmin。(增大、減小、不變)答：減小、減小、增大，減小。4dg(p-sp)4 P七ut4強增加，氣體的密度增大，故沉降速度減小，nRTpV=壓強增加，所以氣體的體積流量減小，Lu=LVs/At=氣體的停留時間，氣體體積流量減小，故停留時間變大。非均相物系分離最小粒徑在斯托克斯區dmin=18putg(-)ps)沉降速度下降，故最小粒徑減小。5 .一般而言，同一含塵氣以同樣氣速進入短粗型旋風分離器時壓降為P1,總效率為41通過細長型旋風分離器時壓降為P2,總效率為“Z則：PP2,

3、71司2答：小于，小于5.某板框過濾機恒壓操作過濾某懸浮液，濾框充滿濾餅所需過濾時間為q試推算下列情況下的過濾時間p為原來過濾時間p的倍數：1) s=0,壓差提高一倍，其他條件不變，Y2) s=0.5,壓差提高一倍，其他條件不變，"r3) s=1,壓差提高一倍，其他條件不變，r'r1)0.5;2)0.707;3)1平1/(?p)1-s,可得上述結果。6 .某旋風分離器的分離因數k=100,旋轉半徑R=0.3m,則切向速度utm/s。答：17.1m/s7 .對板框式過濾機，洗滌面積AW和過濾面積A的定量關系為,洗水走過的dV)W距離Lw和濾液在過濾終了時走過的距離L(dV)E的

4、定量關系為,洗滌速率(d8和終了時的過濾速率d9Aw=12A的定量關系為。dV)W1dV()E4d8晶案：；Lw=2L;(d98 .轉筒真空過濾機，轉速越大，則生產能力就越，每轉一周所獲得的濾2非均相物系分離液量就越，形成的濾餅厚度越，過濾阻力越。答案：大；少；薄；小分析：由轉筒真空過濾機的生產能力Q=465K?n(忽略介質阻力)9 .一降塵室長5M,寬2.5M,高1.1M,中間裝有10塊隔板，隔板間距為0.1M,現顆粒最小直徑10pm其沉降速度為0.01m/s欲將最小直徑的顆粒全部沉降下來，含塵氣體的最大流速不能超過m/43理由：1)最大生產能力V=11?5?2.5?0.01=1.375m/

5、s最大流速L>u=VH?b=1.3751.1?2.5=0.5m/sHu0或：u?5u>0.10.01?u<0.5m/s10 .恒壓過濾時，過濾面積不變，當濾液粘度增加時，在相同過濾時間內，過濾常數K將變，濾液體積將變。答：小，小K=2k?p1-s,k=?ppr,丫粘度增加，故K變小；(V+Ve)2=KA(9+9e)濾液體積減小。2二、選擇題1 .以下說法正確的是。A過濾速率與過濾面積成正比B過濾速率與過濾面積的平方成正比C過濾速率與濾液體積成正比D過濾速率與濾布阻力成正比非均相物系分離答案：BdVKA12(V+叱)2 .用板框過濾機進行恒壓過濾，若介質阻力可忽略不計，過濾20

6、min可得濾液8m3,若再過濾20min可再得濾液。A8m3B4m3C3.3m3D11.3m3答案:C分析:由恒壓過濾方程22V+2VVe=KA822由題知Ve=0,則有V=KA83V=8mO=20min1將1代入，得KA2=8220則02=40min寸WJV2=KA)=282203?40=11.3m3V2-V1=11.3-8=3.3m應注意恒壓過濾方程中V、8是指從初始(0起點)態計得的累積量。3 .含塵氣體在降塵室內按斯托克斯定律進行沉降，理論上完全除去的粒子最小粒徑為30pm,現氣體的額處理量增大1倍，則該降塵室理論上能完全除去的最小粒徑為。A2X30pmB1/2X30仙mC30mmD2

7、1/2X30m答案：D分析：降塵室最大處理量Vs與能被完全除去最小顆粒的沉降速度ut有以下關4非均相物系分離系VS=Autut=d('p)g1842故dmin=18pVsg(p-sp)As4 .下面哪個是過濾的推動力。A液體經過過濾機的壓強降；B濾餅兩側的壓差；C介質兩側的壓差；D介質兩側的壓差加上濾餅兩側的壓差答：D5 .恒壓過濾時，當過濾時間增加1倍則過濾速率為原來的。(介質阻力可忽略，濾餅不可壓縮)A21/2倍B2-1/2倍C2倍D1/2倍答案：B分析：恒壓過濾方程為：dqq2+2qqe=K0(a)過濾基本方程為d0=K2(q+qe)(b)將qe=0代入兩式，然后再將(a)代入(

8、b)有dqd9=K2K916 .降塵室的生產能力取決于。A降塵面積和降塵室高度非均相物系分離B沉降面積和能100%除去的最小顆粒的沉降速度C降塵室長度和能100%除去的最小顆粒的沉降速度D降塵室的寬度和長度答：B7 .對標準旋風分離器系列，下列說法哪一個是正確的A尺寸大，則處理量大，但壓降大；B尺寸大，則分離效率高，但壓降小；C尺寸小，則處理量小，但分離效率高；D尺寸小，則分離效率差，但壓降大答：C8 .設降塵室的長、寬、高分別為L、S、H(單位均為m),顆粒的沉降速度為ut(m/s),氣體的體積流量為Vs,則顆粒能在降塵室分離的條件是。AH/ut>LbH/VsBH/ut<LbH/

9、VsCL/utLbH/Vs；DL/ut>LbH/Vs答：B9 .下列說法中正確的是。A離心沉降速度ur和重力沉降速度ut是恒定的；B離心沉降速度ur和重力沉降速度ut不是恒定的；C離心沉降速度ur不是恒定值，而重力沉降速度ut是恒定值；D離心沉降速度ur是恒定值，而重力沉降速度ut不是恒定值非均相物系分離答案：C分析：離心沉降速度ur隨顆粒在離心力場中的位置(R)而變。而重力沉降速度u2Tut與位置無關。因為決定ur的是離心加速度而決定ut的是加速度g,它是一常量。R,它是一個變量，與位置有關。10 .欲對含塵氣體進行氣固分離，若氣體的處理量較大時。應，可獲得較好的分離效果。A采用一個尺

10、寸較大的旋風分離器B采用多個尺寸較小的旋風分離器由聯C采用多個尺寸較小的旋風分離器并聯D不用旋風分離器，該用其它分離設備答：C三、計算題1.用板框壓濾機在恒壓強差下過濾某種懸浮液，測得過濾方程式為：V2+V=5X10-5A29試求：欲在30min內獲得5m3濾液，需要邊框尺寸為635mrK635m佛25mm的濾框若干個；過濾常數K、qe、0e解：1、所需濾框數由已知的過濾時間和相應的濾液體積，利用恒壓過濾方程求過濾面積。再由濾框尺寸確定所需的濾框數非均相物系分離將有關數據代入恒壓過濾方程式并整理得到V2A=+V-55?109=5+55?10-52?30?60=18.26m22又A=2?0.63

11、5nn=A/2?0.6352=18.26/2?0.6352=22.64實取23個框，則實際過濾面積為：A=2?0.6352?23=18.55m22、過濾常數K、qe及0e根據恒壓過濾方程式確定過濾常數K、Ve,恒壓過濾方程式V2+2VVe=KA)2與題給恒壓過濾方程相比可得，K=5?10-5m/s322Ve=1,Ve=0.5m32qe=Ve/A=0.5/18.55=0.027m/m9e=qe/K=0.02722/510-5=14.6s2 .實驗室用一片過濾面積為0.1m2的濾葉對某種懸浮液進行實驗，濾葉內部真空度為8X104Pa,測出qe為0.01m3/m2,8e為20s,且知每獲1升濾液，便

12、在濾葉表面積累1mm厚的濾渣，今選用板框過濾機在3.2X05Pa的表壓下過濾該懸浮液，所用過濾介質與實驗相同，該壓濾機濾框為正方形，其邊長為810mm,框厚為42mm,共20個框，濾餅不可壓縮。試求：濾框完全充滿濾餅所需的過濾時間；若濾餅洗滌與裝卸時間為0.5h,求以濾液體積計的生產能力。非均相物系分離解：1)濾框完全充滿濾餅所需的過濾時間9222過濾面積：A=2ln=2?0.81?20=26.24m222濾餅體積：Vc=lbn=0.81?0.042?20=0.551mv=0.?0.0010.001=0.1m濾餅/m濾液33濾液體積q=VA=V=Vcv=0.5510.1=5.51m35.512

13、6.24=0.21m/m324真空度為8?10Pa324,即？p=8?10Pam/s2qe=0.01m/m,0e=20sK=qe29e=0.01202=0?510-5K'K=?p'?p?p'?p)=0.5?10-5K'=K(3.2?100.8?1055)=2?10-5m/s29e'='qe2K'=0.012?102-5=5s2過濾時間：0=')(q+qeK'-9e'=(0.21+0.01)210-52-5=2145s=0.67h2)過濾機的生產能力Q=V=5.510.67+0.5=4.71m/h39+9W-+0D3

14、 .某板框壓濾機的過濾面積為0.6m2,在恒壓下過濾某懸浮液，3小時后得濾液60m3,若濾餅不可壓縮，且過濾介質可忽略不計，試求：非均相物系分離若其他條件不變，過濾面積加倍，可得多少濾液？若其他條件不變，過濾時間縮短1.5h,可得多少濾液？若其他條件不變，過濾的壓差加倍，可得多少濾液？若在原表壓下過濾3h,用4m3的水洗滌濾餅需多長時間？設濾液與水的性質相近。解：1）因過濾阻力忽略不計，恒壓過濾方程為：V2=KA29;A'=2A時，V'2=KA'29V'22V'20.6）2即：V2=A'A2,602=（2?0.62解得：V'=120m32

15、）9'=129V''2=KA29'V2=KA29V''2''2.5V2=9'V9,602=13解得：V''=42.43m33、?p'=2?pKx?p,K'=2KV'''2=K'A29,V2=KA29V'''2K'V'''2=2KV2K,602=K=2解得：V'''=84.85m34、洗滌時間：非均相物系分離V2=KA92=KA2=V29=60332=1200dVd9=KA2V212002?60=10m/h9W=VW1dV()E4d=41410=1.6h4 .用小型板框壓濾機對某懸浮液進行恒壓過濾試驗，過濾壓強差為150kPa,測得過濾常數k=2.5X0-4m2/s,qe=03/m2。今擬用一轉筒真空過濾機過濾該懸浮液，過濾介質與試驗時相同，操作真空度為60kPa,轉速為0.5r/min