环保设备及应用——重力沉降室
环境工程原理大型作业重力沉降室的设计
环境工程原理大型作业重力沉降室的设计重力沉降室是环境工程中常用的一种处理废水悬浮物的设备，具有结构简单、操作方便、运行稳定等特点。
下面将从设计原理、结构和工作原理三个方面进行具体介绍。
1.设计原理：重力沉降室利用重力对废水中的固体颗粒进行沉降分离。
当废水经过沉降室时，由于废水流速的减慢，使得固体颗粒由于自身重力的作用而向下沉降，最终沉积在重力沉降室底部，而清水则从沉降室上部流出。
2.结构设计：重力沉降室的结构应尽量简单，通常分为进水段、沉降段和出水段三部分。
进水段是废水进入沉降室的入口，通常设置在沉降室的一侧，进水段具有一定的宽度，以确保废水能够均匀地进入沉降室。
沉降段即为沉降室的主体部分，其宽度一般为进水段的2倍，以便让废水在沉降室内形成较大的沉降区域。
出水段通常设置在沉降室的另一侧，出水段的宽度与进水段相似，以保持废水流经重力沉降室时的稳定流速。
3.工作原理：当废水进入重力沉降室时，由于重力的作用，其中的固体颗粒会向下沉降，沿着沉降室的底部积累。
同时，为了保持较高的沉降效率，应适当增加沉降室的长度。
较轻的悬浮物则会随着上层水流一同流出沉降室，从出水段排出。
为了进一步提高沉降效果，可以在进水段和出水段之间设置泄流口，以控制进出水的流速，避免流速过快而影响沉降。
为了实现重力沉降室的设计，需要进行一定的工程计算和水力学分析。
首先需要确定废水的流量和水质特点，计算进水段、沉降段和出水段的尺寸和形状。
同时需要考虑沉降室的底部清污装置，以便定期清理沉积的悬浮物。
此外，还需要进行模拟或现场试验，验证设计的合理性，并对工程效果进行评估。
综上所述，重力沉降室的设计是环境工程中的一项重要内容，通过合理选择结构和参数，可以有效地去除废水中的悬浮物，提高水质的处理效果。
通过深入的设计和研究，我们可以进一步完善重力沉降室的性能和工作效率，提升其在环境工程领域的应用价值。
重力沉降室
重力沉降室沉降室被用于从气流中分离较大的颗粒（直径通常大于100 μm）。
在沉降室中，颗粒受重力的作用从缓慢流动的气流中分离出来，并将沉积到仓底或集尘斗中，而气体继续流走。
必需注意的是，气体离开沉降室时，出口气速要足够大，以确保残留在气流中的颗粒不再沉降，造成固体颗粒的堆积，从而堵塞管道的水平部分。
图1. 重力沉降室示意图理论上，可以设计一个足够大的沉降室，以高效分离小粒径颗粒，但由于尺寸或造价的问题，该方法通常不可行。
实际应用中，在气流中有一些大的颗粒（直径超过100μm）的情况下，沉降室通常用在其他分离设备之前，用做预分离器，因为大颗粒会损坏二级分离设备，其中一个最普遍的例子是用来分离并去除从喷砂清洁器中出来的一些坚硬和具有磨损性的喷砂材料。
尽管旋风分离器可以用较小的体积达到更好的分离效果，但考虑到沉降室的物理设计简易、压降低、抗颗粒的摩损等因素，通常会选用沉降室。
沉降室可按如下公式进行设计：其中:V = 沉降室的有效容积(除去集尘斗的容积)，m3td = 直径为d的颗粒沉降要求的时间，sQ = 气体流量，m3/s和其中td = 直径为d的颗粒沉降要求的时间，sh = 除集尘斗外，沉降室的有效高度，mUT = 所收集颗粒的终端沉降速度，m/s表1给出了在沉降室设计中一些终端沉降速度UT的值。
表1 空气中球形颗粒的终端沉降速度终端沉降速度颗粒直径, μm[m/s]0.1 8.7 × 10-70.2 2.3 × 10-60.4 6.8 × 10-61.0 3.5 × 10-52.0 1.19 × 10-44.05.0 × 10-410.0 3.00 × 10-320.0 1.2 × 10-240.0 4.8 × 10-2100.0 2.46 × 10-1400.0 1.571000.0 3.82注：颗粒密度= 1000 kg/m3, 空气温度为20℃，压力为1bar。
重力沉降室的除尘原理
重力沉降室的除尘原理
重力沉降室是一种常见的除尘设备，其原理是利用重力作用使粉尘颗粒沉降到底部，从而达到除尘的目的。
该设备广泛应用于各种工业领域，如煤炭、冶金、化工、建材等。
重力沉降室的工作原理非常简单，其主要由一个长方形的箱体和一个进气口组成。
当含有粉尘的气体进入箱体时，由于气体速度的减缓和重力的作用，粉尘颗粒开始沉降到箱体底部。
而干净的气体则从箱体的顶部排出。
重力沉降室的除尘效率取决于粉尘颗粒的大小和密度，以及气体流速和箱体的尺寸。
一般来说，粉尘颗粒越大、密度越大，其沉降速度就越快，除尘效率也就越高。
而气体流速越慢、箱体越大，粉尘颗粒沉降的时间就越长，除尘效率也就越高。
重力沉降室的优点是结构简单、维护方便、除尘效率高，而且不需要使用滤袋等耗材，节约了成本。
但是，重力沉降室也存在一些缺点，如除尘效率受粉尘颗粒大小和密度的影响较大，对于细小、轻质的粉尘颗粒效果不佳；同时，重力沉降室也存在一定的空间限制，需要根据具体情况进行设计。
重力沉降室是一种简单、高效的除尘设备，其除尘原理基于重力作用，可以有效地去除工业生产中产生的粉尘颗粒，保障生产环境的清洁和安全。
在今后的工业生产中，重力沉降室将继续发挥重要作
用，为工业生产的可持续发展做出贡献。
环境工程原理大型作业--重力沉降室的设计方案
《环境工程原理》大型作业题目：3000m3/h重力降尘室的设计学院：环境科学与工程学院专业名称：环境监测与治理技术学号：************学生姓名：指导教师：***2013年 12 月 15 日目录一、前言 (3)二、设计条件 (4)三、设计要求 (4)四、设计说明 (4)1、重力降尘室的工作原理 (4)2、重力降尘室的类型 (5)3、实际性能和测试 (5)五、工艺计算 (5)1、设计降尘室尺寸 (5)2、沉降时间和沉降速度 (5)3、颗粒回收百分率 (6)4、降尘室的隔板数 (7)六、总结 (7)七、参考文献 (7)一、前言大型作业是《环境工程原理》课程的一个总结性教案环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。
在整个教案计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。
大型作业不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。
所以，大型作业是培养学生独立工作能力的有益实践。
通过大型作业,学生应该注重以下几个能力的训练和培养：1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力；3. 迅速准确的进行工程计算的能力；4. 用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
二、设计条件1、含尘气体成分：炉气和矿石；2、气体密度：0.6kg/m³；3、矿石密度：4500kg/m³；4、黏度：3×10﹣5N·s/㎡；5、气体流量：3000m³/h三、设计要求1、设计方案确定（长宽高）；2、矿尘颗粒沉降流型判断；3、理论上能完全捕集的最小颗粒直径；4、降尘室的隔板数；5、重力降尘室的工艺尺寸计算。
环保设备简答题
1．重力沉降室工作机理机理：含尘气体进入沉降室后，由于截面积突然扩大，气流速度迅速降低，尘粒在自身重力作用下，自然沉降到底部，从而将尘粒从气流中分离出来。
（见P23页图2-1a）2惯性除尘器工作机理机理：惯性除尘是使含尘气流与挡板相撞，或使气流急剧的改变方向，利用尘粒的惯性力大于气体惯性力的作用，使尘粒分离并捕集的一种装置。
3.旋风除尘器的工作机理机理：也称离心除尘器，它是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力把尘粒从气体中分离出来的装置。
旋风除尘器由圆筒体、圆锥体、进气管、顶盖、排气管、及排灰管组成。
含尘气体由进气管以较高的速度（15-20m/s）沿切线方向进入除尘器内，在圆筒体与排气管之间的圆环内作旋风运动，尘粒在离心力作用下，穿过气流流线向外筒壁移动。
达到器壁后，失去其惯性，在重力及二次涡流的作用下，尘粒沿器壁向下滑动，直至排灰口排出。
（见P35页图2-11）4.袋式除尘器的机理机理：袋式除尘器属于过滤式除尘器，它是含尘气体通过滤袋来滤去其中粉尘的除尘装置。
其过滤过程分为两个阶段：首先是含尘气流通过清洁滤料，这时起作用的主要是纤维；其次是随着被阻留的粉尘量不断增加，一部分粉尘嵌入滤料内部，一部分覆盖在表面形成粉尘层，这是含尘气体的过滤，主要是依靠粉尘层进行的。
工业用袋式除尘器除尘过程主要是在第二阶段进行的。
5.颗粒层除尘器的工作机理及优缺点机理：利用颗粒过滤层使粉尘与气体分离，以达到净化气体的目的。
优缺点：它具有结构简单、颗粒料来源广、耐高温、耐腐蚀、磨损轻微、除尘效率高等有点：对极细粉尘的除尘效率来讲，颗粒层除尘器不如袋式除尘器，而且由于颗粒层容尘量有限，不适用于进口气体含尘浓度太大的场合。
6．湿式除尘器的工作机理及优缺点机理：利用液体来除去含尘气流中的尘粒和有害气体的设备。
主要是利用水滴、水膜、气泡除去废弃中的尘粒，并兼备吸收有害气体的作用。
优缺点：（1）在消耗同等能量的情况下，湿式除尘器的除尘效率比干式高，高能湿式洗涤器对于小至0.1um的粉尘仍有很高的除尘效率。
4.2.23.2.2重力沉降设备降尘室
固 体 密 度 ρS=400kg/m3 操 作 条 件 下 ， 规 定 气 体 速 度 不 大 于
0.5m/s，试求：
1．降尘室的总高度H，m；
2．理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸；
3. 粒径为40μm的颗粒的回收百分率；
4. 欲使粒径为10μm的颗粒完全分离下来，需在降降尘室内
设置几层水平隔板？
1
解：1）降尘室的总高度H
273 t
273 427
V S V0
1
2 .564 m 3 / s
273
273
2.564
=
2 . 564 m
2 0 .5
1
2）理论上能完全除去的最小颗粒尺寸
表明：降尘室的生产能力只与沉降面积BL及颗粒
沉降速度ut有关，而与降尘室高度H无关。
7
（3）能除去的最小颗粒尺寸
假设颗粒沉降服从斯托克
斯公式，即沉降速度为
2 −
=
18
—斯托克斯公式
可得处理量为 时能够被100%除去的最小颗粒直径为：
d Pmin
18
Vs
( p )g Α
2 .564
0 .214 m / s
=
26
用试差法由ut求dmin。
假设沉降在斯托克斯区
d m in
18 u t
18 3 .4 10 5 0 .214
5 . 78 10 5 m
s g 4000 0.5 9.807
第四章第三节 重力沉降室和惯性除尘器
粮食工程技术专业教学资源库Grain Engineering Technology Teaching Resource Database 电子教材第三节重力沉降室和惯性除尘器一、重力沉降室1.重力沉降室的特点重力沉降室是一种原理、结构都简单的除尘器，它是依靠在特定环境中粉尘受到的地球引力作用即粉尘自身的重力作用从气流中分离粉尘的。
重力沉降室具有以下性能特点。
（1）适合于分离气流中粒径在50~100m以上的粉尘。
（2）能耗低，阻力一般在50~200Pa（3）结构简单，无运转部件，维修工作量小，造价低。
（4）占地面积大，除尘效率低2.重力沉降室的分离原理重力沉降室粉尘分离的原理如图4-1所示（1）沉降室内粉尘的重力沉降当含尘气流由通风管道进入重力沉降室后，由于沉降室截面的突然增大，含尘气流在沉降室内的水平流动速度显著减小，从而使得气流携带粉尘的能力下降，此时，粉尘就会在重力作用下自由沉降。
在粉尘的沉降过程中，粉尘以沉降速度的大小匀速沉降。
在沉降室内，气流速度较低，一般雷诺数Re≤1，沉降速度可按第二章中式（2-20）计算，即：u f=g(ρs−ρa)d s2（4-11）18μ式（4-11）表明，粉尘的沉降速度与粉尘的粒径、粉尘的密度和空气的性质有关。
在粉尘密度、空气密度和空气性图4-1 重力沉降室粉尘分离的原理图质稳定不变时，沉降速度与粉尘粒径的平方成正比。
粉尘粒径越大，其沉降速度就越大，表明越容易分离；反之，粉尘粒径越小，其沉降速度也越小，表明难于沉降，不容易分离，这也是重力沉降室只能分离粗大颗粒粉尘的原因。
（2）粉尘在沉降室内的水平运动含尘空气由通风管道进入沉降室后，由于截面积的突然增大，气流速度迅速降低，一般要求沉降室内水平气流速度降低到0.5m/s左右即u0≤0.5m/s。
近似取粉尘在沉降室内的水平运动速度等于水平气流速度，即认为含尘气流进入沉降室后，粉尘以初速度u0做水平运动。
（3）重力沉降室粉尘分离的条件①粉尘在沉降室内的沉降时间t1=ℎ（4-12）u f式中：t1——粉尘在沉降室内的沉降时间，s；。
环境工程原理大型作业重力沉降室的设计doc
环境工程原理大型作业--重力沉降室的设计.doc标题：环境工程原理大型作业——重力沉降室设计一、设计背景和目的随着工业化和城市化的发展，环境污染问题日益严重。
废水、废气、废渣等污染物的排放和处理已成为环境保护的重要内容。
在这其中，重力沉降室是一种常见的物理处理方法，用于分离和去除废水中的悬浮物和固体颗粒。
本设计作业旨在根据所给条件，完成一个重力沉降室的设计。
二、设计要求1.已知废水流量：Q=100 m3/h2.已知废水悬浮物浓度：C0=500 mg/L3.已知要求的悬浮物去除率：R=90%4.已知废水水力停留时间：t=1 hour5.已知重力沉降室的底面积与高相等，为长方形，且废水深度为2m6.要求设计一个处理效率高、结构简单、操作方便的重力沉降室。
三、设计步骤1.沉降室尺寸计算根据重力沉降的原理，沉降室尺寸需满足以下条件：沉降室长度 L = (Q/2)1/2 = (100/2)1/2 = 7.07 m沉降室宽度 W = 沉降室长度 L = 7.07 m沉降室高度 H = 废水深度 = 2 m考虑到沉降室的容积及结构，建议将沉降室设计为8mx5mx2m。
2.悬浮物去除率计算根据悬浮物去除率的定义，可得到以下公式：R = (C0-C)/C0x100%其中，C为经过重力沉降室后的废水悬浮物浓度。
根据此公式，可计算出所需的悬浮物去除率：C = (1-R)x C0 = (1-90%)x500 = 50 mg/L因此，经过重力沉降室后，废水中的悬浮物浓度应为50 mg/L。
3.水力停留时间计算根据水力停留时间的定义，可得到以下公式：t = V/Q其中，V为重力沉降室的容积，Q为废水的流量。
根据此公式，可计算出所需的水力停留时间：t = 8x5x2/100 = 0.8 hour因此，废水在水力停留时间内应充分混合和沉淀。
4.操作方式设计重力沉降室的操作主要包括废水流入、静置沉淀和废水流出三个阶段。
根据以上计算结果，可以制定以下操作方式：（1）将废水均匀地引入重力沉降室；（2）废水在沉降室内静置0.8小时；（3）静置后，将废水从沉降室底部排出。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（一）烟气治理的基本流程
2、重力沉降室
惯性除尘气体在运动中惯性
力的不同，将粉尘从气体中分离出来。一 般都是在含尘气流的前方设置某种形式的 障碍物，使气流的方向急剧改变。此时粉 尘由于惯性力比气体大得多，尘粒便脱离 气流而被分离出来，得到净化的气体在急 剧改变方向后排出。
常见的惯性除尘器
冲击式 反转式
气流冲击挡板捕集较粗粒子
改变气流方向捕集较细粒子
惯性除尘器
冲击式惯性除尘装置 a单级型 b多级型
反转式惯性除尘装置 a 弯管型 b 百叶窗型 c 多层隔板型
惯性除尘特点
结构简单，阻力较小(10-80毫米水柱)； 这类除尘器适用于净化d≥20μm非纤维性
粉尘（密度和粒径较大的金属或矿物性粉 尘）。 净化效率较低(40-80％)，常用作多级除尘 中的初级除尘（捕集10～20µm以上的粗颗 粒）。