沉降与过滤一章习题（新修订）(1)

沉降与过滤一章习题

一、选择题

1、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 D 。（P151） A．2?30?m； B。1/2?3?m；C。30?m； D。2?30?m 2、降尘室的生产能力取决于 B 。 （P150）

A．沉降面积和降尘室高度；B．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； C．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D．降尘室的宽度和高度。

3、降尘室的特点是 。

A． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大； C． 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大； D． 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低

4、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素 无关。 A．颗粒的几何尺寸 B．颗粒与流体的密度 C．流体的水平流速； D．颗粒的形状

5、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指 。

A. 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径; B. 旋风分离器允许的最小直径; C. 旋风

分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径 6、旋风分离器的总的分离效率是指 。

A. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率; B. 颗粒群中最小粒子的分离效率; C. 不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和; D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 7、对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的 。

A．尺寸大，则处理量大，但压降也大； B．尺寸大，则分离效率高，且压降小； C．尺寸小，则处理量小，分离效率高； D．尺寸小，则分离效率差，且压降大。 8、助滤剂应具有以下性质 。

A. 颗粒均匀、柔软、可压缩; B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩; C. 粒度分布广、坚硬、不可压缩; D. 颗粒均匀、可压缩、易变形

9、助滤剂的作用是 。

A． 降低滤液粘度，减少流动阻力； B． 形成疏松饼层，使滤液得以畅流； C． 帮助介质拦截固体颗粒；

D． 使得滤饼密实并具有一定的刚性

10、以下说法是正确的 。（P169）

A. 过滤速率与A(过滤面积)成正比; B. 过滤速率与A成正比; C. 过滤速率与滤液体积成正比; D. 过滤速率与滤布阻力成反比

11、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量 。

2

A. 增大至原来的2倍; B. 增大至原来的4倍; C. 增大至原来的

来的1.5倍

12、过滤推动力一般是指 。

倍; D. 增大至原

A．过滤介质两边的压差；B. 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差; C. 滤饼两面的压差; D. 液体进出过滤机的压差

二、填空题

1、在滞流(层流)区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 2 次方成正比。 （P146） 2、降尘室的生产能力与降尘室的 长 和（ ） 宽 有关。

33、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m/h，沉降室长、宽、高尺寸为

L?b?H=5?3?2,则其沉降速度为 0.067 m/s。

4、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，气流速度 减少一倍 。 5、若降尘室的高度增加，则沉降时间 增加 ，气流速度 下降 ，生产能力 不变。 6、一降尘室长8m，宽4m，高1.5m，中间装有14块隔板，隔板间距为0.1m。现颗粒最小直径为12?m，其沉降速度为0.02 m/s，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来， 则含尘气体的最大流速不能超过 1.6 m/s。

7、通常， 气固 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行， 液固 悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。

9、实现过滤操作的外力可以是 重力 、 压强差 或 惯性离心力 。 10、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 滤饼层 而不是 过滤介质 。 三、计算题

1、某一锅炉房的烟气沉降室，长、宽、高分别为11×6×4 m，沿沉降室高度的中间加一层隔板，故尘粒在沉降室内的降落高度为2m。烟气温度为150℃，沉降室烟气流量12500m3标准）/ h，试核算沿降室能否沉降35μm以上的尘粒。

已知ρ尘粒 = 1600 kg/m3，ρ烟气 = 1.29 kg/m，μ烟气 = 0.0225cp 解：

设沉降在滞流状态下进行，Re ＜1，且因 ρ尘粒>>ρ烟气，故斯托克斯公式可简化为： u0 = d尘粒2ρ尘粒g/18μ烟气

= (35×10-6)2×1600×9.81/ (18×2.25×10-5) = 0.0474 m/s

检验：Re = d尘粒u0ρ烟气/μ烟气

= 35×10-6×0.0474×1.29/(2.25×10-5) = 0.095＜1

故采用计算式正确，则35mm以上粒子的沉降时间为： θ沉降 = 2/0.0474 = 42.2s

又，烟气流速u = [(12500/(4×6×3600))×[（273+150）/273] = 0.224 m/s

烟气在沉降室内停留时间：θ停留 = 11/0.224 = 49.1s 即θ停留＞θ沉降

∴35mm以上尘粒可在该室沉降

4、有一降尘室，长6m，宽3m，共20层，每层100mm，用以除去炉气中的矿尘，矿尘

33??3000kg/m0.5kg/ms密度，炉气密度，粘度0.035mPa?s，现要除去炉气中10?m以上的颗粒，试求：

（1）为完成上述任务，可允许的最大气流速度为多少？ （2）每小时最多可送入炉气若干？

（3）若取消隔板，为完成任务该降尘室的最大处理量为多少？

d2(???)gu?18?解：（1）设沉降区为滞流，则

因为

u0??s??? 则

?4.67mm/s(10?10?6)2?3000?9.8118?0.035?10?3

?3Re0?du0???10?10?6?4.67?10?3?0.50.035?10?6.67?10?4?1 假设正确

由降尘室的分离条件，有

L4.6?10?3?6u?u0??0.28m/sH0.1

?3V?20Au?20?6?3?4.67?10?3600=6052.3m3/h （2）

?33（3） V?Au0?6?3?4.67?10?3600?302.6m/h

可见加隔板可提高生产能力，但隔板间距不能过小，过小会影响出灰和干扰沉降。

2

9、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在1atm表压下20分钟在每1m过滤面积上得到

33

0.197m的滤液,再过滤20分钟又得滤液0.09m。试求共过滤1小时可得总滤液量为若

3

干m.

32

解: 当?1?20min时, q1 = 0.197m/m

32

?2?40min时, q2 = 0.197+0.09 = 0.287m/m

代入恒压过滤方程时可得:

0.1972.?2q?0.197?K?2020.287?2q?0.287?K?40

32?3.2q?0.0222m/m,K?2.38?10m/min e 联立解得：

2q2(0.0222)????0.207min?3K2.38?10由此

2?3(q?0.0222)?2.38?10(60?0.207) ?当过滤1小时后,可得滤液量:

解得: q = 0.356m/m 即每m过滤面积过滤1小时后可得滤液为0.356m

32 23

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