習題
4.1 氣溶膠含有粒徑為0.63μm和0.83μm的粒子(質量分數相等),以3.61L/min的流量通過多層沉降室。給出下列數據,運用斯托克斯定律和坎寧漢校正系數計算沉降效率。L=50cm,ρ=1.05g/cm3,W=20cm,H=0.129cm,μ=0.000182g/(cm·s),n=19層。假設空氣溫度為298K。
4.2 某種顆粒真密度為2700kg/m3,氣體介質(近于空氣)溫度為433K,壓力為101325Pa,試計算粒徑為10μm和500μm的塵粒在離心力作用下的末端沉降速度。已知離心力場中顆粒的旋轉半徑分別為200mm和20mm,該處的氣流切向速度為16m/s。
4.3 已知氣體黏度為2×10-5Pa·s,顆粒相對密度為2.9,旋風除塵器氣體入口速度為15m/s,氣體在旋風除塵器內的有效旋轉圈數為5次;旋風除塵器直徑為3m,入口寬度76cm。試確定旋風除塵器的分割直徑和總效率,給定顆粒的粒徑分如表4-4所示。
表4-4 習題4.3表格

4.4 某旋風除塵器筒體直徑0.5m,處理含有塵氣流,顆粒密度1200kg/m3,氣體密度0.9kg/m3,氣流運動黏度μ=1.6×10-5 kg/(m·s),進口氣流速度25m/s,顆粒物分析試驗如表4-5所示。估算:①除塵效率;②假設進口氣流速度降低至15m/s,除塵效率為多少;③假如顆粒密度為1000 kg/m3,除塵效率又為多少。
表4-5 習題4.4表格

4.5 上述旋風除塵器的進氣口高度0.25m、寬度0.125m,筒體和錐體高度均為1.0m,試計算壓力損失。
4.6 欲設計一個用于取樣的旋風分離器,希望在入口氣速為20m/s時,其空氣動力學分割直徑為1μm。①估算該旋風分離器的筒體外徑;②估算通過該旋風分離器的氣體流量。
4.7 假設一旋風除塵器的效率為78.5%,試估計下列情況中的除塵效率:①氣體密度從1.2kg/m3下降到1.0kg/m3;②氣體流量增加33%;③進氣負荷增加1倍。
4.8 擬用沉降室凈化常溫下空氣流中的石灰石粒子,相對密度為2.67,濃度為600g/m3,空氣流量為15000m3/h,石灰石粒子尺寸分布如表4-6。
表4-6 習題4.8表格

已知除塵器寬7.5m、高2.0m、長5m,裝有3個隔板。試計算每一級粒徑范圍的平均分級除塵效率、總除塵效率,當粒徑10μm的顆粒粒子分級效率達到99%時所需的除塵器的長度。若增加除塵器長度不可行,試提出可行的方案。