《化工过程流体机械》网页ppt课件第5章

化工过程流体机械化工过程流体机械 教 学 课 件第五章第五章中国石油大学机电工程学院中国石油大学机电工程学院化工装备与控制工程系化工装备与控制工程系 2006.9 化工过程流体机械 1 5 离心机离心机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.1 非均一系的分离及离心机的典型结构非均一系的分离及离心机的典型结构 5.1.2 分离因数和离心力场的特点分离因数和离心力场的特点 5.1.3 沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程 5.1.4 过滤离心机的有关计算过滤离心机的有关计算5.2 过滤离心机与沉降离心机过滤离心机与沉降离心机 5.2.1 过滤离心机过滤离心机 5.2.2 沉降离心机沉降离心机5.3 离心机的选型离心机的选型 5.3.1 选型的原则选型的原则 5.3.2 选型的依据选型的依据 5.3.3 选型的基本方法选型的基本方法 5 离心机 5.1 离心机的典型结构及工作原理2 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 离心机：离心机：利用离心力分离液相非均一系（液利用离心力分离液相非均一系（液-液、液液、液-固、液固、液-液液-固）固）混合物的通用机械（化工机器）混合物的通用机械（化工机器）5.1.1 非均一系的分离及离心机的典型结构非均一系的分离及离心机的典型结构 混合物分离：混合物分离：均一系均一系，相间转移、传质分离，相间转移、传质分离 非均一系非均一系（非均相），相重力差（场外力差）、机械分离（非均相），相重力差（场外力差）、机械分离 主要固主要固-液、液液、液-液（含悬浮液、乳浊液）；其他气液（含悬浮液、乳浊液）；其他气-液、气液、气-固固 分离机理：分离机理：沉降型沉降型（质量差别，上层澄清液、下层沉淀物）（质量差别，上层澄清液、下层沉淀物）重力、离心、浮选、磁力、重介质沉降重力、离心、浮选、磁力、重介质沉降 过滤型过滤型（材料阻滞，内层滤渣、外层滤液）（材料阻滞，内层滤渣、外层滤液）筛分、重力、加压、真空、离心过滤筛分、重力、加压、真空、离心过滤 压榨型压榨型（间歇、连续），螺旋、辊式、带式压榨（间歇、连续），螺旋、辊式、带式压榨 分离推动力分离推动力（场外力）（场外力）：重力重力（自然重力场，或浮力、磁力）（自然重力场，或浮力、磁力）：速度速度、时间、时间 加压或真空加压或真空（人工压差力场）（人工压差力场）：沉降无效（等强度力场）沉降无效（等强度力场）过滤速度过滤速度、效果（滤渣干燥）差、效果（滤渣干燥）差 离心分离离心分离（人工离心力场）（人工离心力场）：沉降、过滤有效沉降、过滤有效 速度速度、效果、效果，控制难、结构复杂，控制难、结构复杂 5 离心机 5.1 离心机的典型结构3 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.1 非均一系的分离及离心机的典型结构非均一系的分离及离心机的典型结构 离心机离心机 过滤过滤（离心）（离心）机机 悬浮液悬浮液，固相含量，固相含量（8）、颗粒）、颗粒（102 m）（沉降）（沉降）离心机离心机 悬浮液悬浮液，固相含量，固相含量（3）、颗粒）、颗粒（10 m）分离分离（离心）（离心）机机 乳浊液乳浊液，二种质量不同液体混合或含微量固体颗粒，二种质量不同液体混合或含微量固体颗粒 高分离因数管、室、碟式沉降离心机高分离因数管、室、碟式沉降离心机 分离目的分离目的 澄清澄清（产液脱固）、（产液脱固）、浓缩浓缩（产液少固）、（产液少固）、分离分离（产液脱液）（产液脱液）脱水脱水（产固脱液）、（产固脱液）、分级分级（产固分固）（产固分固）分离应用：分离应用：石化产品石化产品精制精制、润滑燃油、润滑燃油提纯提纯 水洗煤粉水洗煤粉回收回收、钻井泥浆、钻井泥浆净化净化 铀同位素铀同位素浓缩浓缩、药品、药品制剂制剂提取提取 食品油脂食品油脂提取提取、污泥浓缩、污泥浓缩脱水脱水 生物制品生物制品分离分离、超细粉料、超细粉料分级分级等等 5 离心机 5.1 离心机的典型结构4 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.1 非均一系的分离及离心机的典型结构非均一系的分离及离心机的典型结构 离心机结构离心机结构离心机离心机沉降机（分离机）沉降机（分离机）过滤机过滤机转鼓转鼓示意图示意图柱型柱型锥型锥型锥柱型锥柱型转鼓结构转鼓结构回转轴、转鼓（底、壁、拦液板）回转轴、转鼓（底、壁、拦液板）液流方向液流方向轴向进出轴向进出轴向进轴向进 径向出径向出转鼓壁转鼓壁无孔无孔 无滤网无滤网 固相沉降固相沉降 液相经过液相经过有孔有孔 有滤网有滤网 固相滞留固相滞留 液相排出液相排出转鼓内转鼓内卸料装置（沉降机）卸料装置（沉降机）旋转碟片组（分离机）旋转碟片组（分离机）卸料装置卸料装置（刮刀、螺旋等）（刮刀、螺旋等）5 离心机 5.1 离心机的典型结构5 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.2 分离因数和离心力场的特点分离因数和离心力场的特点思考题思考题 5.1 什么是分离因数？提高分离因数的主要途径是什么？什么是分离因数？提高分离因数的主要途径是什么？分离因数分离因数 Fr 离心力离心力/重力重力 （5-1）式中：式中：Fr 分离因数分离因数 m 质量质量，kg R 转鼓转鼓回转半径回转半径，m 说明：说明：.Fr 离心力离心力/重力重力 重力影响重力影响忽略忽略 .增大增大分离因数分离因数途径：途径：转速转速 n（角速度角速度）、）、回转半径回转半径 R（转鼓强度限制）（转鼓强度限制）分类：分类：常速常速（Fr 3500）高速高速（Fr 3500 50000）超高速超高速（Fr 50000250000，转速，转速 50000 r/min）5 离心机 5.1 离心机的典型结构6 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.2 分离因数和离心力场的特点分离因数和离心力场的特点 回转表面回转表面（离心力作用形成转鼓内液体表面）（离心力作用形成转鼓内液体表面）（5-3,4）式中：式中：y 液体高度液体高度 r、r0 液体回转半径和最小（转鼓中间无液）液体回转半径和最小（转鼓中间无液）回转半径回转半径，m 说明：说明：液面三种情况液面三种情况 .转鼓中间转鼓中间有液有液，二次回转曲面二次回转曲面（抛物曲面）（图（抛物曲面）（图 5-4）.转鼓中间转鼓中间无液无液，（中空），（中空）二次回转曲面二次回转曲面（抛物曲面）（图（抛物曲面）（图 5-5）液体最大液体最大回转半径回转半径 （5-5）式中：式中：r1 液体最大液体最大 （转鼓中间无液）（转鼓中间无液）回转半径回转半径 H 转鼓高度转鼓高度，m .转速转速（极大）（极大）（中空）圆柱回转曲面（中空）圆柱回转曲面 （最大半径最大半径）r1 r0（最小半径最小半径）5 离心机 5.1 离心机的典型结构7 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.2 分离因数和离心力场的特点分离因数和离心力场的特点 离心液压离心液压 pc 液体在液体在离心力离心力作用下对作用下对转鼓内壁压力转鼓内壁压力，转鼓顶盖和鼓底同时受压，转鼓顶盖和鼓底同时受压 （5-6）式中：式中：pc 离心液压离心液压，N/m2 物料密度物料密度，kg/m3 转鼓角速度转鼓角速度（2n/30），），1/s R 转鼓转鼓内表面半径内表面半径，m r1 转鼓转鼓内物料环内表面半径内物料环内表面半径，m （练习题（练习题 5-1）哥氏力哥氏力 质点作质点作圆周圆周运动运动 径向或周向径向或周向运动运动 产生产生哥氏加速度哥氏加速度和和哥氏力哥氏力，对转鼓，对转鼓离心力场离心力场有影响有影响 5 离心机 5.1 离心机的典型结构8 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.3 沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程 基本方程基本方程 连续方程连续方程（5-8）、）、欧拉方程欧拉方程（5-9、5-10、5-11）E-S（纳维纳维-斯托克斯斯托克斯）方程方程（5-13、5-14、5-15）沉降离心机转鼓内的流体流动沉降离心机转鼓内的流体流动（层流层流状态）状态）平均轴向流速平均轴向流速 （5-16）式中：式中：qV 离心机离心机容积生产能力容积生产能力，m3/s，r2、r1 转鼓内半径转鼓内半径和和自由液面半径自由液面半径，m流动理论流动理论轴向流速轴向流速 uz径向流速径向流速 ur周向流速周向流速 u(液体相对转鼓液体相对转鼓)流动状态流动状态 “活塞式活塞式”（5-16）uzumur u全截面全截面均匀流动均匀流动 层流层流 长转鼓内轴对称长转鼓内轴对称（5-17）ur 0u 0(无滞后无滞后)(5-18)u 0(有滞后有滞后)稳定流动稳定流动 层流层流有螺旋长转鼓内轴对称有螺旋长转鼓内轴对称（5-22）（5-24）（5-21）（）（5-23）其它其它 表面层、表面层、流线理论流线理论 5 离心机 5.1 离心机的典型结构9 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.3 沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程 沉降离心机转鼓内的流体流动沉降离心机转鼓内的流体流动 轴向流速轴向流速 （5-17）式中：式中：；k r/r2；k0 r1/r2 （练习题（练习题 5-4）思考题思考题 5.3 在离心机转鼓中在离心机转鼓中,悬浮流相对转鼓产生周向速度时悬浮流相对转鼓产生周向速度时,对悬浮流的轴向速度和颗粒的沉降速度影响如何对悬浮流的轴向速度和颗粒的沉降速度影响如何?周向速度周向速度 u 0 和和 u 0，轴向流速轴向流速 uz 同为同为(5-17)式，影响不大式，影响不大(教材教材200页页1行行)颗粒颗粒沉降速度沉降速度有影响。一般悬浮流相对转鼓周向运动有影响。一般悬浮流相对转鼓周向运动滞后滞后，绝对运动绝对运动角速度角速度0沉降速度沉降速度 v0 应应思考题思考题 5.4 离心机对流体流动状态的基本要求是什么离心机对流体流动状态的基本要求是什么？认为离心机应要求认为离心机应要求周向速度周向速度 u 0 （离心离心作用作用，无周向运动滞后，忽略重力作用）；，无周向运动滞后，忽略重力作用）；(图图 5-1、图、图 5-3)沉降要求沉降要求轴向流速轴向流速 uz（生产能力生产能力，但应保证，但应保证沉降效果沉降效果）径向速度径向速度 ur 0（绕流（绕流损失损失，层流，层流沉降沉降）过滤要求过滤要求径向速度径向速度 ur（生产能力生产能力，但应保证，但应保证过滤效果过滤效果）轴向流速轴向流速 uz 0（分流（分流损失损失，径流，径流过滤过滤）5 离心机 5.1 离心机的典型结构10 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.3 沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程 碟片间隙内的流体流动碟片间隙内的流体流动 表征数表征数 式中：式中：h 碟片间距离碟片间距离 液体运动粘度液体运动粘度 碟片母线对转轴夹角碟片母线对转轴夹角 流体质点轨迹：流体质点轨迹：图图 5-12 径向速度径向速度（碟片母线方向）（碟片母线方向）相对相对周向速度周向速度（哥氏力作用）（哥氏力作用）离表面离表面摩擦力摩擦力（相对径向速度（相对径向速度）离心力离心力（相对径向速度（相对径向速度）层流流速分布：层流流速分布：图图5-14 径向速度径向速度（碟片母线方向）（碟片母线方向）相对相对周向速度周向速度（哥氏力作用）（哥氏力作用）5 离心机 5.1 离心机的典型结构11 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.3 沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程 沉降分离原理沉降分离原理 物理过程：物理过程：固体沉降固体沉降（运动阻力）（运动阻力）沉渣压实沉渣压实（分散物系力学规律）（分散物系力学规律）排出液体排出液体（沉渣中分子力保持）（沉渣中分子力保持）层流层流区、区、过渡过渡区、区、湍流湍流区，仅考虑区，仅考虑层流层流区区 （层流区）球形粒子（层流区）球形粒子自由沉降速度自由沉降速度 v（离心力场中惯性力与浮力作用）（离心力场中惯性力与浮力作用）（5-33）式中：式中：d 粒子直径粒子直径，m；2、1 固相和液相密度固相和液相密度，kg/m3 液相回转角速度液相回转角速度，1/s；r 粒子所在处粒子所在处回转半径回转半径，m 液体液体动力粘度动力粘度，Pa s （层流区）非球形粒子（层流区）非球形粒子重力沉降速度重力沉降速度 v0 （5-41）式中：式中：d e 非球形粒子非球形粒子当量直径当量直径（表（表 5-1），），m 2、1 固相和液相固相和液相密度密度，kg/m3；液体液体动力粘度动力粘度，Pa s 5 离心机 5.1 离心机的典型结构12 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.3 沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程 沉降分离原理沉降分离原理思考题思考题 5.5 在一定的转速条件下，给定的沉降离心机对悬浮液中固体颗粒为什么有一个分离极限在一定的转速条件下，给定的沉降离心机对悬浮液中固体颗粒为什么有一个分离极限？解释解释：液体液体浓度梯度浓度梯度作用力限制作用力限制 高分散细粒子上作用的高分散细粒子上作用的离心力离心力“渗透渗透”压力压力（浓度梯度产生）（浓度梯度产生）某瞬间某瞬间沉降质量沉降质量(单位面积单位面积)反方向反方向运动质量运动质量(浓度梯度产生浓度梯度产生)解释解释：粒子布朗运动粒子布朗运动扩散距离扩散距离 h（作用力）限制（作用力）限制（5-44 式）式）细粒子布朗运动细粒子布朗运动扩散距离扩散距离 极限粒子直径极限粒子直径 d l (m)（5-46）式中：式中：T 绝对温度绝对温度，K；固液相密度差固液相密度差 液相液相回转角速度回转角速度；r 粒子处粒子处回转半径回转半径，m 最小分离因数最小分离因数 Fr （5-47）式中：式中：d 待分离待分离最小粒子直径最小粒子直径，m 5 离心机 5.1 离心机的典型结构13 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.3 沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程 沉降离心机的生产能力沉降离心机的生产能力 qV v0 (m3/s)（5-49）式中：式中：v0 重力沉降速度重力沉降速度，m/s 当量沉降面积当量沉降面积（离心机生产能力指数），（离心机生产能力指数），m2 蝶片式离心机生产能力蝶片式离心机生产能力（练习题（练习题 5-2）(m3/s)（5-62）式中重力场中式中重力场中固粒沉降速度固粒沉降速度 vg 和和当量沉降面积当量沉降面积 为：为：(m/s)（5-61）式中：式中：dc 物料临界直径物料临界直径，m (m2)（5-64）式中：式中：液相回转角速度液相回转角速度，1/s；z 蝶片数蝶片数，片，片 rmax、rmin 蝶片蝶片最大和最小半径最大和最小半径，m 蝶片蝶片母线与轴线夹角母线与轴线夹角，度，度 5 离心机 5.1 离心机的典型结构14 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.3 沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程 沉降离心机的生产能力沉降离心机的生产能力思考题思考题 5.2 离心机的生产能力与哪些条件有关，蝶片式离心机的生产能力为什么与蝶片数有关离心机的生产能力与哪些条件有关，蝶片式离心机的生产能力为什么与蝶片数有关？说明：说明：.（5-49式）沉降离心机式）沉降离心机生产能力生产能力 qV 与与重力沉降速度重力沉降速度 vg 和和 当量沉降面积当量沉降面积 有关，有关，vg、qV；.（5-41或或5-61式）式）重力沉降速度重力沉降速度 vg 或或 v0 与与固粒当量直径固粒当量直径 dc 或或 de 固液相密度差固液相密度差 和和液体动力粘度液体动力粘度有关有关 dc（de）、qV .（5-50式式5-53式）式）当量沉降面积当量沉降面积 与与转鼓形状结构转鼓形状结构（柱、锥、柱锥形）有关（柱、锥、柱锥形）有关 .（5-62式）蝶片式离心机式）蝶片式离心机生产能力生产能力 qV 与与物料临界直径物料临界直径 dc、固液相密度差固液相密度差 液相回转角速度液相回转角速度、蝶片数蝶片数 z、蝶片最大和最小半径蝶片最大和最小半径 rmax、rmin 液体动力粘度液体动力粘度、蝶片母线与轴线夹角蝶片母线与轴线夹角等有关等有关 dc、z、rmax、rmin、qV .（图（图 5-17）蝶片式离心机）蝶片式离心机工作容积工作容积 （转鼓高度（转鼓高度碟片投影面积碟片投影面积碟片数）与碟片数）与碟片数碟片数有关有关 碟片数碟片数工作容积工作容积生产能力生产能力 .（5-73式和式和5-77式）过滤离心机式）过滤离心机生产能力生产能力 qV 与与滤饼上游表面处压力滤饼上游表面处压力 p2 滤饼面积滤饼面积 A、液体粘度液体粘度、滤饼阻力滤饼阻力 m、过滤介质阻力过滤介质阻力 Rm 有关有关 压力压力 p2、面积面积 A、粘度粘度、阻力阻力(mRm)生产能力生产能力 qV 5 离心机 5.1 离心机的典型结构15 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.4 过滤离心机的有关计算过滤离心机的有关计算 过滤机理过滤机理 离心过程离心过程（三阶段）：（三阶段）：滤渣形成滤渣形成、滤渣压紧滤渣压紧（集聚）（集聚）滤渣机械干燥滤渣机械干燥（毛细管力和分子力保持液体）（毛细管力和分子力保持液体）过滤计算过滤计算 滤饼过液基本方程（通过滤饼单位面积的体积流量）滤饼过液基本方程（通过滤饼单位面积的体积流量）(m/s)（5-73）式中：式中：q 滤饼滤饼表观流速表观流速；p2 滤饼上游表面处滤饼上游表面处压力压力 液体液体粘度粘度；平均平均滤饼比阻滤饼比阻 m 单位面积单位面积滤渣重滤渣重；（；（m）滤饼阻力滤饼阻力 Rm 过滤过滤介质阻力介质阻力 说明：说明：上式积分得到滤液总容积（一定过滤时间内滤液总通过量）上式积分得到滤液总容积（一定过滤时间内滤液总通过量）（思考题思考题 5.2）压力压力 p2、粘度粘度、阻力阻力（mRm）流速流速（滤液量）（滤液量）q 5 离心机 5.1 离心机的典型结构16 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 5.1.4 过滤离心机的有关计算过滤离心机的有关计算 过滤离心机的操作循环过滤离心机的操作循环（一般（一般 9 或或 7 阶段）阶段）第一加速第一加速、加料加料、第二加速第二加速、（加料空运转）、（加料空运转）、洗涤洗涤 （洗涤空运转）、（洗涤空运转）、甩干甩干、减速减速、卸料卸料 过滤离心机生产能力过滤离心机生产能力 qV（离心（离心过滤速率过滤速率）(m3/s)（5-77）式中：式中：k 固有固有渗透率渗透率，m2/(Pas)；h 转鼓圆柱部分转鼓圆柱部分高度高度，m 1 液体液体密度密度与与重力加速度重力加速度 g 乘积，乘积，N/m3 转转鼓角速度鼓角速度，1/s r1、r2、r3 液层液面、滤渣层表面和转鼓内壁处液层液面、滤渣层表面和转鼓内壁处半径半径，m 过滤离心机时间过滤离心机时间 (s)（5-78）式中符号意义同上式中符号意义同上 5 离心机 5.1 离心机的典型结构17 5 离离 心心 机机 5.1 离心机的典型结构及工作原理离心机的典型结构及工作原理 总结总结（结构与工作原理结构与工作原理）.离心机离心机 转鼓转鼓（回转半径回转半径 R、回转角速度回转角速度）分离因数分离因数 Fr（工作能力判别数）（工作能力判别数）.转鼓件转鼓件 鼓壁开孔鼓壁开孔（滤网）（滤网）过滤离心机过滤离心机 鼓壁封闭鼓壁封闭 沉降离心机沉降离心机（其中高速（其中高速分离机分离机分离液分离液-液）液）.内部件内部件 卸料过程：卸料过程：连续、间歇、人工，连续、间歇、人工，碟片碟片、螺旋螺旋、刮刀刮刀或或锥篮锥篮、振动振动卸料卸料.沉降原理沉降原理 力场中各相力场中各相质量质量（比重）（比重）差别差别，运动，运动速度差别速度差别分离分离 影响因素：影响因素：固相固相（重液）（重液）沉降速度沉降速度（含推动力和阻力）（含推动力和阻力）液相液相（轻液）（轻液）流通面积流通面积（当量流通面积）（当量流通面积）.过滤原理过滤原理 力场中各相力场中各相体积体积（相态）差别，材料（相态）差别，材料物理滞阻物理滞阻分离分离 影响因素：影响因素：固液相推动力固液相推动力和和运动阻力运动阻力（滤饼），（滤饼），固相滞阻固相滞阻、液相通过液相通过.生产能力生产能力 分离因数分离因数（推动力）、（推动力）、运动阻力运动阻力（液相粘度或比重差、滤饼阻力）（液相粘度或比重差、滤饼阻力）流通面积流通面积（转鼓大小）（转鼓大小）5 离心机 5.1 离心机的典型结构18 5 离离 心心 机机 5.2 过滤离心机与沉降离心机过滤离心机与沉降离心机 5.2.1 过滤离心机过滤离心机 三足式离心机；三足式自动卸料离心机；卧式刮刀卸料离心机三足式离心机；三足式自动卸料离心机；卧式刮刀卸料离心机 离心力卸料离心机；活塞推料离心机；卧式双级活塞推料离心机离心力卸料离心机；活塞推料离心机；卧式双级活塞推料离心机 虹吸刮刀卸料离心机；振动卸料和进动卸料离心机虹吸刮刀卸料离心机；振动卸料和进动卸料离心机 过滤离心机过滤离心机(参考表参考表 5-8)卸料方式卸料方式操作方式操作方式分离因数分离因数转鼓直径转鼓直径mm三足式三足式(表表 5-3)(人工卸料人工卸料)离心机离心机手工、滤袋、刮刀手工、滤袋、刮刀间歇间歇-人工人工40013002552000(自动卸料自动卸料)离心机离心机旋转刮刀、升降刮刀旋转刮刀、升降刮刀气力输送、刮刀气力输送、刮刀-螺旋螺旋间歇间歇-自动自动刮刀卸料刮刀卸料卧式刮刀卸料离心机卧式刮刀卸料离心机自动自动(或手动或手动)卧式刮刀卧式刮刀自动间歇自动间歇(电气电气-液压联合自控液压联合自控)20020002403000虹吸刮刀卸料离心机虹吸刮刀卸料离心机自动，刮刀自动，刮刀(虹吸过滤虹吸过滤)自动连续自动连续4002000活塞推料活塞推料(卧式单多级卧式单多级)活塞推料离心机活塞推料离心机自动，活塞推动自动，活塞推动自动连续自动连续20012001521400离心力离心力卸料卸料离心力卸料离心机离心力卸料离心机自动，离心力自动，离心力自动连续自动连续210016005001020振动和振动和进动卸料进动卸料振动卸料离心机振动卸料离心机自动，往复振动自动，往复振动自动连续自动连续751505001500进动离心机进动离心机自动，振动进动自动，振动进动4001200 5 离心机 5.2 过滤离心机与沉降19 5 离离 心心 机机 5.2 过滤离心机与沉降离心机过滤离心机与沉降离心机 5.2.1 过滤离心机过滤离心机 5 离心机 5.2 过滤离心机与沉降20 5 离离 心心 机机 5.2 过滤离心机与沉降离心机过滤离心机与沉降离心机 5.2.2 沉降离心机沉降离心机 螺旋卸料离心机；复合离心机；管式分离机及室式分离机螺旋卸料离心机；复合离心机；管式分离机及室式分离机 处理气处理气-液液-固三相混合物的沉降式离心机；碟式分离机固三相混合物的沉降式离心机；碟式分离机 沉降离心机沉降离心机(参考表参考表5-8)卸料方式卸料方式操作方式操作方式分离因数分离因数转鼓直径转鼓直径mm螺旋卸料离心机螺旋卸料离心机（卧螺）（卧螺）螺旋卸料螺旋卸料自动连续自动连续50040001601600(分离型、澄清型分离型、澄清型)碟式分离机碟式分离机(人工、喷嘴、环阀排渣式人工、喷嘴、环阀排渣式)喷嘴排渣式喷嘴排渣式自动连续自动连续600090001501200环阀环阀(活塞活塞)排渣式排渣式 自动间歇自动间歇55007500管式分离机管式分离机停机人工卸料停机人工卸料人工间歇人工间歇120006000075142多室式分离机多室式分离机停机人工卸料停机人工卸料人工间歇人工间歇40008000复合离心机复合离心机（螺旋或螺（螺旋或螺-碟）碟）沉降螺旋刮送沉降螺旋刮送和过滤螺旋推送和过滤螺旋推送 处理气处理气-液液-固三相混合物的沉降式离心机固三相混合物的沉降式离心机 5 离心机 5.2 过滤离心机与沉降21 5 离离 心心 机机 5.2 过滤离心机与沉降离心机过滤离心机与沉降离心机 5.2.2 沉降离心机沉降离心机 5 离心机 5.2 过滤离心机与沉降22 5 离离 心心 机机 5.3 离心机的选型离心机的选型 5.3.1 选型的原则选型的原则 .工艺流程工艺流程 上游、下游上游、下游流程流程；料浆；料浆物性物性变化变化 前后前后处理处理（预处理、预浓缩、后干燥脱水、母液回收等）（预处理、预浓缩、后干燥脱水、母液回收等）.物料特性物料特性 料浆或悬浮液料浆或悬浮液固相浓度固相浓度、颗粒特性颗粒特性、密度密度 液相粘度液相粘度、密度密度、性质性质(挥发、毒、腐蚀、挥发、毒、腐蚀、PH值值)等等 .分离任务分离任务 处理量处理量、固相或液相、固相或液相回收率回收率、固相、固相含湿含湿或液相或液相含固含固要求要求 母液母液挥发密闭挥发密闭要求等；要求等；.经济性经济性 设备可设备可获得性获得性、附属、附属装置装置 价格价格、质量质量、可靠性可靠性 维修管理运转维修管理运转费用费用等，多等，多机型机型选择选择 5 离心机 5.3 离心机的选型 23 5 离离 心心 机机 5.3 离心机的选型离心机的选型 5.3.2 选型的依据选型的依据 .分离任务分离任务（图（图 5-49）9 种种 ai 处理量：处理量：a 大（大（100 m3/h）、）、b 中（中（10 m3/h）、）、c 小（小（1 m3/h）操作方式操作方式：d 间歇、间歇、e 连续连续 分离目的：分离目的：f 液相澄清、固相回收（液相澄清、固相回收（g 无处理、无处理、h 洗涤、洗涤、i 干燥）干燥）.物料特性物料特性 物料沉降特性物料沉降特性（图（图 5-50）8 种种 AH 沉降速率：沉降速率：A 低（低（0.1 cm/s）、）、B 中（中（0.15 cm/s）、）、C 高（高（5 cm/s）澄澄 清清 度：度：D 差、差、E 好好 沉渣比例：沉渣比例：F 低（低（2体积）；体积）；G 中（中（220体积）体积）H 高（高（20体积）体积）物料过滤特性物料过滤特性（图（图 5-51）：）：4 级级 IL 滤饼生成速率滤饼生成速率：I 无滤饼、无滤饼、J 慢（慢（cm/h，预处理调质），预处理调质）K 中（中（cm/min）、）、L 快（快（cm/s）5 离心机 5.3 离心机的选型 24 5 离离 心心 机机 5.3 离心机的选型离心机的选型 5.3.3 选型的基本方法选型的基本方法 表格法表格法（表（表 5-6）：根据分离机械）：根据分离机械适应范围适应范围选型选型 图表法图表法（表（表 5-7、图、图 5-54 和图和图 5-55）根据根据悬浮液固相浓度悬浮液固相浓度和和固相颗粒尺寸固相颗粒尺寸选型选型 5 离心机 5.3 离心机的选型 25 5 离离 心心 机机 5.3 离心机的选型离心机的选型 5.3.3 选型的基本方法选型的基本方法 综合选型及各机种联用综合选型及各机种联用 机种联用：机种联用：材料性质特殊材料性质特殊（浓度、粒度）（浓度、粒度）特殊分离要求特殊分离要求（干燥、杂质）（干燥、杂质）物料条件要求物料条件要求（浓度、浓缩）（浓度、浓缩）综合选型：综合选型：（表（表 5-9离心机综合选用表离心机综合选用表）用途用途（澄清、液（澄清、液-液分离、沉降浓缩、脱液）液分离、沉降浓缩、脱液）生产能力生产能力（干渣、悬浮液）（干渣、悬浮液）料液物性料液物性（固相浓度、固相粒度、两相相对密度差）（固相浓度、固相粒度、两相相对密度差）分离效果分离效果、洗涤效果洗涤效果、晶粒破碎度晶粒破碎度 代表性代表性分离物料分离物料等等 国外国外计算机选型计算机选型等等 5 离心机 5.3 离心机的选型 26 化工过程流体机械化工过程流体机械 课程结束课程结束 化工过程流体机械 课程结束 27