食品工程原理2.ppt

非均相物系分离非均相物系分离p均均相相物物系系:均均相相混混合合物物。物物系系内内部部各各处处均均匀匀且且无无相相界界面。如面。如溶液和混合气体溶液和混合气体都是均相物系。都是均相物系。自然界的混合物分为两大类自然界的混合物分为两大类：p非非均均相相物物系系:非非均均相相混混合合物物。物物系系内内部部有有隔隔开开不不同同相相的的界界面面存存在在，且且界界面面两两侧侧的的物物料料性性质质有有显显著著差差异异。如如：悬悬浮浮液液、乳乳浊浊液液、泡泡沫沫液液属属于于液液态态非非均均相相物物系系，含含尘尘气气体体、含含雾雾气气体体属属于气态非均相物系。于气态非均相物系。概概述述p分散相分散相：分散物质。在非均相物系中，处于分散状分散物质。在非均相物系中，处于分散状态的物质。态的物质。p连续相：连续相：分散介质。包围着分散物质而处于连续状分散介质。包围着分散物质而处于连续状态的物质。态的物质。非均相物系由分散相和连续相组成非均相物系由分散相和连续相组成过滤介质过滤介质:过滤采用的多孔物质；过滤采用的多孔物质；滤浆滤浆:所处理的悬浮液；所处理的悬浮液；滤液滤液:通过多孔通道的液体；通过多孔通道的液体；滤饼或滤渣滤饼或滤渣:被截留的固体物质。被截留的固体物质。以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的单元操作。实现固液分离的单元操作。过过 滤滤一、过滤操作的基本概念一、过滤操作的基本概念1 1 过滤过滤 滤浆滤浆：原悬浮液。原悬浮液。滤饼滤饼：截留的固体物质。截留的固体物质。过滤介质过滤介质：多孔物质。多孔物质。滤液滤液：通过多孔通道的液体通过多孔通道的液体过滤操作示意图过滤操作示意图(滤饼过滤滤饼过滤)滤饼过滤过程滤饼过滤过程：刚开始：刚开始：有细小颗粒通过孔道，滤液混浊。有细小颗粒通过孔道，滤液混浊。开始后：开始后：迅速发生迅速发生“架桥现象架桥现象”，颗粒被拦截，颗粒被拦截，滤液澄清。滤液澄清。所以，在滤饼过滤时真正起过滤作用的是滤饼本所以，在滤饼过滤时真正起过滤作用的是滤饼本身，而非过滤介质。身，而非过滤介质。2 2 过滤方式过滤方式过滤的操作基本方式过滤的操作基本方式有两种：滤饼过滤和深有两种：滤饼过滤和深层过滤。层过滤。饼层过滤适于处理固体含量较高的悬浮液。饼层过滤适于处理固体含量较高的悬浮液。特点特点：颗粒：颗粒(粒子粒子)沉积于介质内部。沉积于介质内部。过滤对象：过滤对象：悬浮液中的固体颗粒小而少。悬浮液中的固体颗粒小而少。过滤介质：过滤介质：堆积较厚的粒状床层。堆积较厚的粒状床层。过滤原理：过滤原理：颗粒尺寸颗粒尺寸 介质通道尺寸，介质通道尺寸，颗粒通过细长而弯曲的孔道，靠静电和分颗粒通过细长而弯曲的孔道，靠静电和分子的作用力附着在介质孔道上。子的作用力附着在介质孔道上。应用：应用：适于处理生产能力大而悬浮液中适于处理生产能力大而悬浮液中颗粒小而且含量少的场合，如水处理和酒颗粒小而且含量少的场合，如水处理和酒的过滤。的过滤。2.2 2.2 深层过滤深层过滤：织物介质织物介质(又称滤布又称滤布)由棉、毛、麻、丝等天然纤维及合成纤维制成的织物由棉、毛、麻、丝等天然纤维及合成纤维制成的织物（滤滤布）布），以及玻璃丝、金属丝等织成的以及玻璃丝、金属丝等织成的滤网；滤网；从几十从几十m到到1m过滤介质的分类过滤介质的分类：堆积介质堆积介质 由各种固体颗粒（细砂、硅藻土等）堆积而成由各种固体颗粒（细砂、硅藻土等）堆积而成床层床层，多用于深床过滤；较厚，深层过滤多用于深床过滤；较厚，深层过滤。多孔固体介质多孔固体介质 这类介质具有很多细微孔道，如多孔陶瓷、多孔塑料这类介质具有很多细微孔道，如多孔陶瓷、多孔塑料等。多用于含少量细微颗粒的悬浮液，如白酒等的精滤。等。多用于含少量细微颗粒的悬浮液，如白酒等的精滤。3 3 过滤介质过滤介质优点：织物介质薄，阻力小，清洗优点：织物介质薄，阻力小，清洗与更新方便，价格比较便宜，是工与更新方便，价格比较便宜，是工业上应用最广泛的过滤介质。业上应用最广泛的过滤介质。介质较厚，孔道细，阻力大，能截留介质较厚，孔道细，阻力大，能截留1 13 3mm的颗粒的颗粒过滤介质应具有如下性质：过滤介质应具有如下性质：过过滤滤介介质质的的作作用用(滤滤饼饼过过滤滤)：促促使使滤滤饼饼的的形形成成，并支承滤饼。并支承滤饼。（1 1）多孔性，液体流过的阻力小；又能截住要分离的颗粒。）多孔性，液体流过的阻力小；又能截住要分离的颗粒。（2 2）有足够的强度；）有足够的强度；使用寿命长使用寿命长（3 3）物理化学性质稳定：耐腐蚀性和耐热性；）物理化学性质稳定：耐腐蚀性和耐热性；（4 4）孔道大小适当，能发生架桥现象。）孔道大小适当，能发生架桥现象。不可压缩滤饼：若颗粒由不易变形的坚硬固体组成，则当压强差增大时，滤饼的结构不发生明显变化，单位厚度滤饼的流动阻力可视作恒定，这类滤饼称为不可压缩滤饼。随着过滤的进行，滤饼的厚度增大，滤液的流动阻力亦逐渐增大，导致滤饼两侧的压强差增大。滤饼的压缩性对压强差有较大影响。可压缩滤饼：若滤饼为胶体物质时，当压强差增大时，滤饼则被压紧，使单位厚度滤饼的流动阻力增大，此类滤饼称为可压缩滤饼。4 滤饼的压缩性和助滤剂助助滤滤剂剂：对对于于可可压压缩缩滤滤饼饼，为为了了使使过过滤滤顺顺利利进进行行，可可以以将将质质地地坚坚硬硬而而能能形形成成疏疏松松滤滤饼饼的的另另一一种种固固体体颗颗粒粒混混入入悬悬浮浮液液或或预预涂涂于于过过滤滤介介质质上上，以以形形成成疏疏松松饼饼层层，使使得得滤滤液液畅畅流流，该该种种颗粒状物质就称为助滤剂。颗粒状物质就称为助滤剂。常用的助滤剂：常用的助滤剂：硅藻土、珍珠岩、石棉、炭粉等。硅藻土、珍珠岩、石棉、炭粉等。助滤剂的基本要求助滤剂的基本要求：1 1、能形成多孔饼层的刚性颗粒，使滤饼有良好的渗透性及、能形成多孔饼层的刚性颗粒，使滤饼有良好的渗透性及较低的流体阻力。较低的流体阻力。2 2、具有化学稳定性。、具有化学稳定性。3 3、在操作压强范围内具有不可压缩性。、在操作压强范围内具有不可压缩性。5.5.过滤的推动力和阻力过滤的推动力和阻力过滤操作的推动力过滤操作的推动力:指滤渣和过滤介质两侧的压指滤渣和过滤介质两侧的压力差。力差。一般增大推动力的方法有：一般增大推动力的方法有：n(1)(1)增加悬浮液本身的增加悬浮液本身的静压力静压力 n(2)(2)增加悬浮增加悬浮液面上的压力液面上的压力n(3)(3)在过滤介质下面在过滤介质下面抽真空抽真空n(4)(4)利用惯性利用惯性离心力离心力过滤阻力过滤阻力则是滤饼阻力和介质阻力之和过滤阻力则是滤饼阻力和介质阻力之和当过滤刚开始时，过滤阻力为介质阻力当过滤刚开始时，过滤阻力为介质阻力随着滤饼，过滤阻力则是滤饼阻力和介随着滤饼，过滤阻力则是滤饼阻力和介质阻力之和质阻力之和一般过滤阻力一般过滤阻力主要决定于主要决定于滤饼厚度及特滤饼厚度及特性性过滤操作程序过滤操作程序过滤过滤滤饼洗涤滤饼洗涤滤饼干燥滤饼干燥滤饼卸除滤饼卸除 工业上使用的典型过滤设备工业上使用的典型过滤设备：按操作方式分类按操作方式分类：间歇过滤机、连续过滤机：间歇过滤机、连续过滤机按操作压强差分类按操作压强差分类：压滤、吸滤和离心过滤：压滤、吸滤和离心过滤板框压滤机（间歇操作）板框压滤机（间歇操作）转筒真空过滤机（连续操作）转筒真空过滤机（连续操作）过滤式离心机过滤式离心机二、过滤设备二、过滤设备结构结构：滤板、滤框、夹紧机构、机架等组成。滤板、滤框、夹紧机构、机架等组成。滤板滤板：凹凸不平的表面，凸部用来支撑滤布，凹槽是滤：凹凸不平的表面，凸部用来支撑滤布，凹槽是滤液的流道。液的流道。滤板右上角的圆孔，是滤浆通道；左上角的圆滤板右上角的圆孔，是滤浆通道；左上角的圆孔，是洗水通道。孔，是洗水通道。洗涤板洗涤板：左上角的洗水通道与两侧表面的凹槽相通，左上角的洗水通道与两侧表面的凹槽相通，使洗水流进凹槽；使洗水流进凹槽；非洗涤板非洗涤板：洗水通道与两侧表面的凹槽不相通。洗水通道与两侧表面的凹槽不相通。1板框压滤机板框压滤机 为了避免这两种板和框的安装次序有错，在铸造时常在板为了避免这两种板和框的安装次序有错，在铸造时常在板与框的外侧面分别铸有一个、两个或三个小钮。非洗涤板为一与框的外侧面分别铸有一个、两个或三个小钮。非洗涤板为一钮板，钮板，框框带两个钮板，框带两个钮，带两个钮板，框带两个钮，洗涤板洗涤板为三钮板。为三钮板。滤框滤框：滤浆通道：滤浆通道：滤框右上角的圆孔滤框右上角的圆孔洗水通道：洗水通道：滤框左上角的圆孔滤框左上角的圆孔滤浆滤浆洗水洗水滤板滤板滤框滤框洗板洗板滤布滤布板框压滤操作板框压滤操作板框压滤操作板框压滤操作原理原理原理原理 板框过滤机的操作是间歇式的，每个操作循环由装合、过滤、板框过滤机的操作是间歇式的，每个操作循环由装合、过滤、洗涤、卸渣、整理五个阶段。洗涤、卸渣、整理五个阶段。过滤过程：过滤过程：结构简单，价格低廉，占地面积小，过滤面积大。结构简单，价格低廉，占地面积小，过滤面积大。可根据需要增减滤板的数量，调节过滤能力。可根据需要增减滤板的数量，调节过滤能力。对物料的适应能力较强，由于操作压力较高对物料的适应能力较强，由于操作压力较高（310kg/cm2），），对颗粒细小而液体粘度较大的滤浆，也能适用。对颗粒细小而液体粘度较大的滤浆，也能适用。间歇操作，生产能力低，卸渣清洗和组装阶段需用人力操作，间歇操作，生产能力低，卸渣清洗和组装阶段需用人力操作，劳动强度大，所以它只适用于小规模生产。劳动强度大，所以它只适用于小规模生产。板框压滤机的特点：板框压滤机的特点：嵌入式滤布的滤板2、加压叶滤机、加压叶滤机 叶叶滤滤机机是是由由许许多多不不同同宽宽度度的的长长方方形形滤滤叶叶装装合合而而成成。滤滤叶叶由金属丝网制造，内部具有空间，外罩滤布。由金属丝网制造，内部具有空间，外罩滤布。叶叶滤滤机机也也为为间间歇歇操操作作，过过滤滤时时滤滤叶叶安安装装在在能能承承受受内内压压的的密密闭闭机机壳壳内内。滤滤浆浆用用泵泵送送到到机机壳壳内内，穿穿过过滤滤布布进进入入丝丝网网构构成成的的中中空空部部分分，然然后后汇汇集集到到下下部部总总管管而而后后流流出出。颗颗粒粒沉沉积积在在滤滤布布上，形成滤饼，当滤饼积到一定厚度，停止过滤。上，形成滤饼，当滤饼积到一定厚度，停止过滤。洗洗涤涤时时，洗洗水水的的路路径径与与滤滤液液相相同同，这这种种洗洗涤涤方方法法称称为为置置换换洗涤法。洗涤法。加压叶滤机加压叶滤机 加压叶滤机的结构及操作原理加压叶滤机的结构及操作原理加压叶滤机的结构及操作原理加压叶滤机的结构及操作原理 加压叶滤机的优缺点加压叶滤机的优缺点加压叶滤机的优缺点加压叶滤机的优缺点 优点优点优点优点：设备紧凑，密闭操作，劳动条件较好；过滤速度快，：设备紧凑，密闭操作，劳动条件较好；过滤速度快，洗涤效果好；每次循环滤布不用装卸，劳动力较省。洗涤效果好；每次循环滤布不用装卸，劳动力较省。缺点缺点缺点缺点：造价高，滤布更换比较麻烦。：造价高，滤布更换比较麻烦。结构：结构：p转筒，扇形格转筒，扇形格(18格格)；滤室；滤室；分配头；分配头；动盘动盘(18个孔，分别与扇形个孔，分别与扇形格的格的18个通道相连个通道相连)；定盘定盘(三个凹槽：滤液真空三个凹槽：滤液真空凹槽、洗水真空凹槽、压缩凹槽、洗水真空凹槽、压缩空气凹槽，分别将动盘的空气凹槽，分别将动盘的18个孔道分成三个通道个孔道分成三个通道)；p金属网；金属网；p滤布；滤布；p滤浆槽滤浆槽。转筒真空过滤机结构示意图转筒真空过滤机结构示意图动盘动盘定盘定盘转筒转筒金属网金属网滤布滤布滤饼滤饼搅拌器搅拌器洗涤喷头洗涤喷头料浆槽料浆槽刮刀刮刀3 3 转筒真空过滤机转筒真空过滤机 转筒真空过滤机转筒真空过滤机转筒真空过滤机转筒真空过滤机 转筒真空过滤机的结构及操作原理转筒真空过滤机的结构及操作原理转筒真空过滤机的结构及操作原理转筒真空过滤机的结构及操作原理110987654321817161514131112动盘动盘转筒及分配头的结构转筒及分配头的结构定盘定盘18格分成格分成6个工作区个工作区1区区(17格格)：过滤区；：过滤区；2区区(810格格)：滤液吸干区；：滤液吸干区；3区区(1213格格)：洗涤区；：洗涤区；4区区(14格格)：洗后吸干区；：洗后吸干区；5区区(16格格)：吹松卸渣区；：吹松卸渣区；6区区(17格格)：滤布再生区。：滤布再生区。l过滤区过滤区(12区区)，f 槽槽;l洗涤区洗涤区(34区区)，g槽槽;l干燥卸渣区干燥卸渣区(56区区)，h槽槽;f 槽槽h 槽槽g 槽槽自动连续操作；自动连续操作；适用于处理量大，固体颗粒含量较多的滤浆；适用于处理量大，固体颗粒含量较多的滤浆；真空下操作，其过滤推动力较低真空下操作，其过滤推动力较低(最高只有最高只有1 1atmatm)，对于滤对于滤饼阻力较大的物料适应能力较差。饼阻力较大的物料适应能力较差。转筒旋转时，藉分配头的作用，能使转筒旋转一周的过程转筒旋转时，藉分配头的作用，能使转筒旋转一周的过程中，每个小过滤室可依次进行过滤、洗涤、吸干、吹松卸渣等中，每个小过滤室可依次进行过滤、洗涤、吸干、吹松卸渣等项操作。项操作。整个转筒圆周在任何瞬间都划分为整个转筒圆周在任何瞬间都划分为:特点：特点：过滤区过滤区;洗涤区洗涤区;干燥卸渣区干燥卸渣区。4.真空带式过滤机连续水平真空带式过滤机是充分利用物连续水平真空带式过滤机是充分利用物料重力和真率吸力实现固液分离的设备料重力和真率吸力实现固液分离的设备.工作过程包括加料、真空行程、返回行工作过程包括加料、真空行程、返回行程、洗涤、吸干、卸渣、清洗等程、洗涤、吸干、卸渣、清洗等.结构：结构：悬筐式离心机悬筐式离心机转鼓转鼓滤饼滤饼滤布滤布滤网滤网离心过滤机工作原理图离心过滤机工作原理图p转鼓转鼓(上有小孔，亦称悬框上有小孔，亦称悬框)；滤网；滤网；滤布；滤布；p机架。机架。原理：原理：由于离心力作用，液体产生径向压差，通过滤饼、滤由于离心力作用，液体产生径向压差，通过滤饼、滤网及滤筐而流出。网及滤筐而流出。5离心过滤机离心过滤机离心力自动卸料离心机，又称为锥篮离心机离心力自动卸料离心机，又称为锥篮离心机 p结构：如图结构：如图p工作过程：工作过程：料浆料浆滤液滤液滤渣滤渣转鼓转鼓滤饼滤饼滤布滤布滤网滤网洗涤洗涤料浆进入锥形滤筐底部，靠离心料浆进入锥形滤筐底部，靠离心力甩向滤筐；力甩向滤筐；液相通过滤布，固相被截留。液相通过滤布，固相被截留。滤渣克服摩擦阻力，沿滤筐向上滤渣克服摩擦阻力，沿滤筐向上移动，经过洗涤段和干燥段。最后移动，经过洗涤段和干燥段。最后从顶端排出。从顶端排出。离心力自动卸渣离心机离心力自动卸渣离心机设备名称设备名称主要结构主要结构工作过程工作过程特点、特点、适用性适用性板框压滤板框压滤机机滤板、滤滤板、滤框、夹紧框、夹紧机构、机机构、机架架装合、过装合、过滤、洗涤、滤、洗涤、卸渣、整卸渣、整理理加压过滤，推动力较大加压过滤，推动力较大结构简单，造价低；结构简单，造价低；过滤面积大，能耗少；过滤面积大，能耗少；为间歇操作，推动力较大为间歇操作，推动力较大洗涤时间长，生产效率低。洗涤时间长，生产效率低。应用范围广。对原应用范围广。对原料的适应性强料的适应性强转鼓真空转鼓真空过滤机过滤机转筒转筒(滤网、滤网、滤布滤布)、分、分配头、滤配头、滤浆槽浆槽过滤、洗过滤、洗涤、吹干、涤、吹干、卸渣卸渣真空过滤，推动力较小；真空过滤，推动力较小；连续化生产，自动化程度高，连续化生产，自动化程度高，推动力小，滤饼湿度大，设推动力小，滤饼湿度大，设备投资高备投资高适于粒度中等，粘适于粒度中等，粘度不太大的物料度不太大的物料离心过滤离心过滤机机转鼓转鼓(滤网、滤网、滤布滤布)、机、机架架过滤、洗过滤、洗涤、卸渣涤、卸渣等等离心过滤，推动力最大；离心过滤，推动力最大；滤饼湿度小。滤饼湿度小。应用广泛，适应性应用广泛，适应性强。仪设备成本高，强。仪设备成本高，过滤面积小。过滤面积小。几种过滤设备的比较几种过滤设备的比较 过滤技术及过滤设备的发展趋势过滤技术及过滤设备的发展趋势过滤技术及过滤设备的发展趋势过滤技术及过滤设备的发展趋势1、连连续续操操作作，提提高高自自动动化化、智智能能化化程程度度，减减少少体体力力劳劳动动和和人工操作强度，改善劳动条件；人工操作强度，改善劳动条件；2、减减少少过过滤滤阻阻力力，提提高高过过滤滤速速率率，如如动动态态过过滤滤和和应应用用电电磁磁场、超声波附加效应；场、超声波附加效应；3、减少设备所占空间，增加过滤面积；、减少设备所占空间，增加过滤面积；4、降低滤饼含水率，减少后继干燥操作能耗；、降低滤饼含水率，减少后继干燥操作能耗；5、提高分离精度，如膜过滤（超滤、微滤、纳滤等）。、提高分离精度，如膜过滤（超滤、微滤、纳滤等）。在在外外力力场场作作用用下下，利利用用分分散散相相和和连连续续相相之之间间的的密密度度差差异异，使使之之发发生生相相对对运运动动而而实实现现非非均均相相混混合合物物分分离离的的操操作作过过程程即即称称为为沉降分离沉降分离沉降分离沉降分离。沉降沉降作用力作用力 重重 力力 离心力离心力 重力沉降重力沉降离心沉降离心沉降 自由沉降自由沉降干扰沉降（受阻沉降）干扰沉降（受阻沉降）沉降沉降重力沉降速度重力沉降速度重力沉降速度重力沉降速度 球形颗粒的自由沉降球形颗粒的自由沉降设颗粒的密度为设颗粒的密度为s，直径为直径为d，流体的密度为流体的密度为，重力重力 浮力浮力 而阻力可仿照流体流动阻力的计算式写为：而阻力可仿照流体流动阻力的计算式写为：FbFdFg 颗粒开始沉降的瞬间，速度颗粒开始沉降的瞬间，速度u=0，因此阻力因此阻力Fd=0，amax 颗粒开始沉降后，颗粒开始沉降后，u Fd；u ut 时，时，a=0。等速阶段中颗粒相对与流体的运动速度等速阶段中颗粒相对与流体的运动速度ut 称为沉降速度。称为沉降速度。当当a=0时，时，u=ut，则：则：重力沉降速度通式重力沉降速度通式重力沉降速度通式重力沉降速度通式 阻力系数阻力系数 通通过过因因次次分分析析法法得得知知，值值是是颗颗粒粒与与流流体体相相对对运运动动时时的的雷雷诺诺数数Re及及颗颗粒粒形形状状系系数数s s的的函函数数，实实验验可可测测得得其其关关系系曲线。曲线。对于球形颗粒的曲线对于球形颗粒的曲线(s=1)，按，按Re值大致分为三个区值大致分为三个区:滞流区或斯托克斯滞流区或斯托克斯滞流区或斯托克斯滞流区或斯托克斯(stokes)stokes)定律区（定律区（定律区（定律区（Re1Re1）斯托克斯公式斯托克斯公式艾伦公式 湍流区或牛顿定律区（湍流区或牛顿定律区（湍流区或牛顿定律区（湍流区或牛顿定律区（NutonNuton）（）（）（）（500500ReRe ）牛顿公式 过渡区或艾伦定律区（过渡区或艾伦定律区（过渡区或艾伦定律区（过渡区或艾伦定律区（AllenAllen）（）（）（）（1 1Re500Re500）沉降速度的计算沉降速度的计算 Re 假设沉降属于层流区 ut Re1 ut为所求Re1 艾伦公式求ut判断公式适用为止 试差法试差法试差法试差法 例例：试试计计算算直直径径为为95m，密密度度为为3000kg/m3的的固固体体颗颗粒粒在在20的水中的自由沉降速度。的水中的自由沉降速度。解：解：1）在）在20水中的沉降水中的沉降用试差法计算用试差法计算 即先假设颗粒在滞流区内沉降即先假设颗粒在滞流区内沉降，则，则 附录查得附录查得20时水的密度为时水的密度为998.2kg/m3,=1.00510-3Pa.s核算流型核算流型 原假设滞流区正确，求得的沉降速度有效。原假设滞流区正确，求得的沉降速度有效。影响沉降的因素影响沉降的因素粒径、形状粒径、形状颗粒间干扰颗粒间干扰器壁效应器壁效应分散介质分散介质两相密度差两相密度差分级沉降分级沉降颗颗粒粒在在介介质质中中的的沉沉降降速速度度，与与颗颗粒粒的的粒粒度度、密密度度和和形形状状有有关关。颗颗粒粒粗粗、密密度度大大的的球球形形颗颗粒粒在在介介质质中中沉沉降降速速度度快快；颗颗粒粒细细、密密度度小小、形形状状不不规规则则的的颗颗粒粒，沉沉降降速速度度慢慢。含含有有两两种种直径不同或密度不同的混合物，也可用沉降方法加以分离。直径不同或密度不同的混合物，也可用沉降方法加以分离。不不同同粒粒度度、密密度度和和形形状状的的颗颗粒粒在在一一定定条条件件下下可可具具有有同同一一沉沉降降速速度度。这这种种具具有有相相同同沉沉降降速速度度，但但性性质质不不同同的的颗颗粒粒之之直直径比称为等降比。分级所得到的产品实际上是等降颗粒。径比称为等降比。分级所得到的产品实际上是等降颗粒。例：如图所示为一双锥分级器，利用它可将密度不同或尺寸不同的粒子混合物分开。混合粒子由上部加入，水经可调锥与外壁的环形间隙向上流过。沉降速度大于水在环隙处上升流速的颗粒进入底流，而沉降速度小于该流速的颗粒则被溢流带出。1,2,3号分级器直径逐渐增大而三者中上升水流量均相同,所以水在三者中流速逐渐减小.依靠惯惯惯惯性性性性离离离离心心心心力力力力的作用而实现的沉降过程，称为。适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的非均相物系。离心分离离心分离离心分离设备旋风分离器和旋液分离器离心机离离心心沉沉降降：依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的非均相物系。重力场离心力场力场强度重力加速度gut2/R 方向指向地心 沿旋转半径从中心指向外周 Fg=mg 作用力 惯性离心力场与重力场的区别 离心沉降速度离心沉降速度离心沉降速度离心沉降速度 离心沉降速度（离心沉降速度（离心沉降速度（离心沉降速度（u ur r）惯性离心力=向心力=阻力=三力达到平衡，则：平衡时颗粒在径向上相对于流体的运动速度ur便是此位置上的离心沉降速度。2、离心沉降速度与重力沉降速度的比较、离心沉降速度与重力沉降速度的比较 表达式：重力沉降速度公式中的重力加速度改为离心加速度数值：重力沉降速度基本上为定值 离心沉降速度为绝对速度在径向上的分量，随颗粒在 离心力场中的位置而变。离心沉降同样存在三种沉降流型，各区的阻力系数仍可使用上节中公式计算。同一颗粒在同一种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值为：比值Kc就是粒子所在位置上的惯性离心力场强度与重力场强度之比称为离心分离因数。例如；当旋转半径R=0.4m，切向速度ur=20m/s时，求分离因数。离心分离因数（离心分离因数（离心分离因数（离心分离因数（K Kc c）2024/11/11 周一离心沉降分离设备离心沉降分离设备离心沉降分离设备离心沉降分离设备 旋风分离器旋风分离器旋风分离器旋风分离器 旋风分离器的工作原理 旋液分离器旋液分离器旋液分离器旋液分离器旋液分离器又称水力旋流器，是利用离心沉降原理从悬旋液分离器又称水力旋流器，是利用离心沉降原理从悬浮液中分离出固体颗粒的设备，其结构与操作原理和旋风浮液中分离出固体颗粒的设备，其结构与操作原理和旋风分离器相似。分离器相似。在旋液分离器中，颗粒沿壁面快速运动时会产生严重磨在旋液分离器中，颗粒沿壁面快速运动时会产生严重磨损，故旋液分离器应采用耐磨材料制造或采用耐磨材料作损，故旋液分离器应采用耐磨材料制造或采用耐磨材料作内衬。内衬。离心机离心机离心机离心机离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。可用来分离用一般方法难于分离的悬浮液或乳浊液。可用来分离用一般方法难于分离的悬浮液或乳浊液。根据离心方式，离心机可分为根据离心方式，离心机可分为过滤式过滤式过滤式过滤式、沉降式沉降式沉降式沉降式和和分分分分离式离式离式离式三种基本类型；三种基本类型；根据分离因数大小，离心机可分为根据分离因数大小，离心机可分为常速常速常速常速、高速高速高速高速和和超超超超速速速速离心机三种类型；离心机三种类型；根据操作方式，离心机可分为根据操作方式，离心机可分为间歇式间歇式间歇式间歇式与与连续式连续式连续式连续式两种两种类型；类型；根据转鼓轴线的方向，离心机可分为根据转鼓轴线的方向，离心机可分为立式立式立式立式与与卧式卧式卧式卧式两两种类型。种类型。沉降离心机、过滤离心机和分离离心机沉降离心机、过滤离心机和分离离心机沉降离心机、过滤离心机和分离离心机沉降离心机、过滤离心机和分离离心机 1、若被处理物料为、若被处理物料为悬浮液悬浮液悬浮液悬浮液，其中密度较大的颗粒沉积于转鼓，其中密度较大的颗粒沉积于转鼓内壁而液体集中于中央并不断引出，此即内壁而液体集中于中央并不断引出，此即离心沉降离心沉降离心沉降离心沉降；2、过滤式离心机于、过滤式离心机于转鼓壁上开孔转鼓壁上开孔转鼓壁上开孔转鼓壁上开孔。在鼓内壁上覆以滤布，悬。在鼓内壁上覆以滤布，悬浮液加入鼓内并随之旋转，液体受离心力的作用被甩出而固浮液加入鼓内并随之旋转，液体受离心力的作用被甩出而固体颗粒被截留在鼓内。体颗粒被截留在鼓内。、若被处理物料为、若被处理物料为乳浊液乳浊液乳浊液乳浊液，则两种液体按轻重分层，重者，则两种液体按轻重分层，重者在外，轻者在内，各自从适当的径向位置引出，此即在外，轻者在内，各自从适当的径向位置引出，此即离心分离心分离心分离心分离离离离。包括无孔转鼓式离心机、碟式分离机和包括无孔转鼓式离心机、碟式分离机和管式高速离心机管式高速离心机等等三足式离心机2024/11/11 周一活塞推料离心机活塞推料离心机二、螺旋卸料式离心机1、结构2024/11/11 周一离心式分离机离心式分离机蝶片式分离机管式高速离心机管式高速离心机具有高速旋转的细长转鼓n=1500020000 rpm转鼓长径比:L:D=68 L 停留时间Fr=1300016000颗粒直径：0.5500m固有频率工作转速特点：1、结构简单 2、运转平稳 3、可做分离、澄 清两用 4、生产能力低