化工原理4.5.2惯性离心力作用下的沉降速度课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2015/7/8,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2015/7/8,#,1,、离心力,4.5.2,惯性离心力作用下的沉降速度,2,、向心力,3,、曳力,（一）、,离心力场中颗粒在径向的受力,情况,（,二）、离心沉降速度,（三）、分离因数,对于,一定的悬浮液，当采用离心沉降时，可加快沉降过程。,K,值大小是反映离心分离设备性能的重要指标。高速离心机的,K,值可达1万以上。,达到商业成熟程度的浓缩铀,2,种方法：,气体,扩散,法,这,是商业开发的第一个浓缩方法,。,该,工艺依靠不同质量的铀同位素在转化为气态时运动速率的差异。在每一个气体扩散级，当高压六氟化铀气体透过在级联中顺序安装的多孔镍膜时，其铀,-235,轻分子气体比铀,-238,分子的气体更快地通过多孔膜壁。这种泵送过程耗电量很大。已通过膜管的气体随后被泵送到下一级，而留在膜管中的气体则返回到较低级进行再循环。在每一级中，铀,-235/,铀,-238,浓度比仅略有增加。浓缩到反应堆级的铀,-235,丰度需要,1000,级以上。,气体离心法,在,这类工艺中，六氟化铀气体被压缩通过一系列高速旋转的圆筒，或离心机。铀,-238,同位素重分子气体比铀,-235,轻分子气体更容易在圆筒的近壁处得到富集。在近轴处富集的气体被导出，并输送到另一台离心机进一步分离。随着气体穿过一系列，其铀,-235,同位素分子被逐渐富集。与气体扩散法相比，气体离心法所需的电能要小很多，因此该法已被大多数新浓缩厂所采用。,南京工业大学,（四）、旋风分离器,1,、旋风分离器的结构及工作原理,2.,旋风分离器的流场,图 旋风分离器的流场,径向速度,比切向速度小得多，,同一截面上的径向速度变化不大。,但是：在外层它指向中心,(,取,+),，在气芯它指向四周,(,取,-),。,图 旋风分离器的流场,b,）靠近周壁为外旋流，其轴向速度向下，越,靠近周壁，其向下的轴向速度越大,。,而,中心上升的内旋流为“气芯”，向上的,轴向速度很大。,图 旋风分离器的流场,c,）器壁附近压强最高，,往中心逐渐降低，气芯,处可低于气体出口处的压强，中心部分为低压区是旋流型的一个重要特点。,图 旋风分离器的流场,3.,旋风分离器的性能,1）临界粒径,dc,评价旋风分离器性能的主要指标是从气流中分离颗粒的效果及气体经过旋风分离器的压力降。分离效果可用临界粒径和分离效率来表示。,2,）分离效率,3,）压力降,1）临界粒径,dc,临界粒径的计算：,定义,：,据,早期对旋风分离器的除尘机理研究，认为圆筒部分外旋流是唯一的除尘区，由此导出的“临界粒径,d,c,”,是能全部收下的颗粒中的最小粒径。,2）分离效率,对于同一型式且尺寸比例相同的旋风分离器，无论大小，皆可通用同一条,曲线，这就给旋风分离器效率的估算带来了很大方便。,3）压强降,1,、旋风分离器的类型与改进,（五）,旋风分离器的类型与选用,1,）改进：,采用细而长的器身,减小上涡流的影响,消除下旋流影响,排气管和灰斗尺寸的合理设计都可使除尘效率提高,2）旋风分离器的类型（,P124,）,CLT,型（标准型）：,CLT/A,型：,CLP,型：,CLK,型（扩散型）：,2.,旋风分离器的选用,