第三章 机械分离和固体流态化

2. 密度为2650 kg/m的球形石英颗粒在20℃空气中自由沉降，计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径。

?3?5??1.205kg/m,??1.81?10Pa?s 20C解：时，空气对应牛顿公式，K的下限为69.1，斯脱克斯区K的上限为2.62

那么，斯托克斯区：

dmax?33

K2.62??57.4?m ?(?s??)g1.205?(2650?1.205)?9.8132(1.81?10?5)2?dmin69.1??1513?m1.205?(2650?1.205)?9.81 3(1.81?10?5)21 / 10

3. 在底面积为40 m的除尘室内回收气体中的球形固体颗粒。气体的处理量为3600 m

3

2

3??3000kg/m/h，固体的密度，操

作条件下气体的密度??1.06kg/m，黏度为2×10 Pa·s。试求理论上能完全除

去的最小颗粒直径。

解：在降尘室中能被完全分离除去的最小颗粒的沉降速度ut，

Vs3600则 ut?bl?400?3600?0.025m/s -5

3假设沉降在滞流区，用斯托克斯公式求算最小颗粒直径。

dmin18?ut18?2?10?5?0.025???17.5um (?s??)g(3000?1.06)?9.81核算沉降流型：

Ret?dminut??17.5?10?6?0.025?1.06??0.023?1 ?52?10假设合理。求得的最小粒径有效。

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4. 用一多层降尘室除去炉气中的矿尘。矿尘最小粒径为8?m，密度为4000

3

kg/m。除尘室长4.1 m、宽1.8 m、高4.2 m，气体温度为427℃，黏度为

-53

3.4×10 Pa·s，密度为0.5 kg/m。若

3

每小时的炉气量为2160标准m，试确定降尘室内隔板的间距及层数。 解：由气体的状态方程PV?nRT

'T'得Vs?TVs，则气体的流量为：

427?2732160Vs???1.54m3/s

2733600'Vs1.54ut???0.2034m/s bH1.8?4.2假设沉降发生在滞流区，用斯托克斯公式求最小粒径。

dmin18?ut18?3.4?10?5?0.208???57.02?m (?s??)g(4000?0.5)?9.81核算沉降流型：

Ret?dminut??57.02?10?6?0.208?0.5??0.174?1 ?53.4?10假设合理。求得的最小粒径有效。

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