3500立方米每小时重力降尘室的设计重力沉降室的设计课程设计大型作业讲解

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。

《环境工程原理》大型作业题目：4000重力降尘室的初步设计学院：环境科学与工程学院专业名称：学号：学生姓名：指导教师：目录一、前言 3二、设计条件 4三、设计任务 4四、设计说明 41、重力沉降的说明42、重力沉降的原理53、重力沉降室的结构 54、沉降时间和（最小粒径时的）沉降速度65、沉降室的尺寸66实际性能和测试6五、工艺计算71、降尘室尺寸的设计72、沉降原理73、沉降流型的判断和最小颗粒直径的计算84、颗粒回收的百分率85、降尘室隔板数的设置9六、主要符号说明10七、总结10八、参考文献10一、前言大型作业是《环境工程原理》课程的一个总结性教学环节，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。

在整个教学计划中，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、含尘气体成分：炉气和矿石；2、气体密度：3、矿石密度：；4、粘度：；5、气体流量：三、设计任务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、重力沉降室的工艺尺寸计算。

四、设计说明1.重力沉降的说明一种使悬浮在流体中的固体颗粒下沉而与流体分离的过程。

中等专业学校2023-2024-1教案编号：备课组别化工组课程名称化工原理所在年级一年级主备教师授课教师授课系部授课班级授课日期课题重力沉降（第1课时）教学目标1.认识不同流动状态时沉降速率计算公式，掌握层流重力沉降速率计算。

2.进一步发展学生自主学习的能力，培养学生积极思考的习惯。

3.能够认识简单的沉降设备，将理论联系实际。

重点层流重力沉降速率计算，沉降设备的工作原理难点层流重力沉降速率计算教法以PPT展示和黑板讲授相结合为主，启发，讨论，提问等多种方式相结合教学设备一体机、PPT教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容第一部分：组织教学、清点人数[组织教学、清点人数]点名、查看学生上课出勤情况[展示“复习提问"，找学生回答问题] 什么是沉降？重力沉降的原理？第二部分：新课导入展示图片教学内容[启发思考]不同流动状态沉降速率相同吗？工业上用什么沉降？今天要讲的就是不同流动形态的重力沉降速率公式和重力沉降设备。

第三部分：新课讲授[展示课件、介绍学生在本节课需要掌握的知识、能力、素养目标][板书]1. 重力沉降速率[讲述]阻力系数主要与雷诺数有关，根据雷诺数数值范围可将沉降分为三个区域，各区域内阻力系数与雷诺数的关系为:代入沉降速率计算式得滞留区计算公式称为斯托克斯公式；过渡区计算公式称为艾伦公式；湍流区公式称为牛顿公式。

[提问]计算沉降速率的计算步骤？[回答]计算沉降速率时，需先知道Re p以判断流型，而后才能选用计算式。

而Re p又与待求的u t有关，故应采用试差法。

即先假设沉降在某一区域内，选用相应的公式计算，然后再根据求出的u t值计算Re p值，如果Re值在所设范围内，则计算结果有效，否则需另设一区域重新计算，直到按求得的u t，所算出的Re p值与所设范围相符为止。

由于沉降操作中涉及的颗粒较小，操作通常处于滞流区，因此一般先假设沉降在滞流区内。

教学内容应注意，只有当悬浮系统中的每个粒子独自沉降而不互相干扰时，按上述各式计算出的u t值才与实际沉降速率接近，这种情况称为自由沉降。

重力沉降除尘设计计算全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：重力降尘器是一种常用的除尘设备，其工作原理是利用重力将颗粒物质从气流中分离出来，从而实现气体的净化。

重力降尘器的设计和计算是重要的工作，它直接影响到设备的除尘效率和运行稳定性。

本文将介绍重力降尘除尘设计计算的相关内容，希望能为相关领域的工程师和研究人员提供参考。

一、重力降尘器的工作原理重力降尘器是一种基于惯性分离原理的除尘设备。

气流中的颗粒物质在经过设备内部的除尘室时，受到设备内壁和其他设备结构的影响而改变方向，从而使颗粒物质沉降到设备的底部。

在重力的作用下，颗粒物质最终被沉积在设备的集料器中，实现了气体的净化。

二、重力降尘器设计计算的基本步骤1. 确定设计参数：包括气流量、气体温度、颗粒物质的粒径和浓度等参数。

2. 确定除尘器的尺寸和结构：根据设计参数和除尘要求，确定除尘器的尺寸和结构，包括设备的高度、直径、进气口和出气口的尺寸等。

3. 计算除尘器的沉降速度：根据颗粒物质的密度和粒径等参数，计算颗粒物质在气流中的沉降速度，从而确定颗粒物质的沉降时间和沉降距离。

4. 确定集料器的尺寸：根据颗粒物质的沉降时间和沉降距离，确定集料器的尺寸，以保证颗粒物质完全沉积在集料器中。

5. 进行结构强度计算：根据除尘器的尺寸和结构，进行结构强度计算，以保证设备可以承受气流和颗粒物质的冲击和压力。

6. 设计入口和出口风道：根据设计参数和除尘要求，设计入口和出口风道，以保证气流在设备内部的流动顺畅。

7. 进行系统性能验证：对设计的除尘器进行性能验证，检测其除尘效率和运行稳定性，保证设备可以满足设计要求。

1. 设计时应考虑气体的流速和压力，避免气流过大或过小导致颗粒物质无法完全沉降。

2. 应根据颗粒物质的性质选择适当的集料器材料，以确保颗粒物质可以被有效地沉积和清理。

4. 设计时应考虑设备的维护和清洁，便于定期清理集料器中的颗粒物质，保证设备的正常运行。

5. 在设计过程中应根据实际工况和环境要求进行合理的参数选择和设计调整，以确保设备的最佳工作效果。

《环境工程原理》大型作业题目：某重力降尘室的设计6000立方米／小时学院：专业名称：学号：学生姓名：指导教师：年月日目录一、前言--------------------------------------------------------------------------------------------------3二、设计任务------------------------------------------------------------------------------------------3三、设计条件------------------------------------------------------------------------------------------3四、设计说明------------------------------------------------------------------------------------------31、某重力降尘室的设计------------------------------------------------------------------------------32、流程图及流程说明----------------------------------------------------------------------33、计算结果------------------------------------------------------------------------------4五、工艺计算------------------------------------------------------------------------------------------41、------------------52、----------------------------------------------------------------------------------53、---------------------------------------------------------------------6六、计算结果表-------------------------------------------------------------------------------------10七、主要符号说明---------------------------------------------------------------------------------11八、总结-------------------------------------------------------------------------------------------------11九、参考文献-----------------------------------------------------------------------------------------11前言大型作业是《环境工程原理》课程的一个总结性教学环节，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。

重力除尘器 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握重力的概念，了解重力在除尘器中的作用。

2. 学生能够描述重力除尘器的工作原理，掌握其组成部分及功能。

3. 学生能够了解重力除尘器在环保领域中的应用和价值。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的重力除尘器模型。

2. 学生能够通过实验和观察，验证重力除尘器的基本原理。

3. 学生能够运用团队合作和沟通技巧，共同完成重力除尘器的设计和展示。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到环境保护的重要性，增强环保意识。

2. 学生在课程学习中，培养对科学技术的兴趣和好奇心，激发创新思维。

3. 学生通过团队合作，学会尊重他人意见，培养合作精神和责任感。

课程性质分析：本课程为科学实验课，结合物理知识和实际应用，培养学生动手操作能力和科学思维。

学生特点分析：六年级学生具备一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，但注意力可能不够集中。

教学要求：1. 教师需引导学生掌握重力除尘器的基本原理，培养实验操作能力。

2. 教学过程中注重启发式教学，激发学生思考和创新。

3. 关注学生个体差异，给予个性化指导，提高教学质量。

二、教学内容1. 引入重力概念：通过生活中的实例，引导学生理解重力的定义和作用。

相关教材章节：重力概念，力的作用效果。

2. 重力除尘器原理：讲解重力除尘器的工作原理，分析其组成部分及功能。

相关教材章节：简单机械原理，环保设备介绍。

3. 实践操作：指导学生动手制作简单的重力除尘器模型，进行实验观察。

相关教材章节：实验设计与操作，科学探究方法。

4. 应用与拓展：介绍重力除尘器在环保领域的应用，激发学生创新思维。

相关教材章节：环保技术发展，科技创新。

5. 团队合作与展示：分组进行重力除尘器设计与展示，培养学生合作精神。

相关教材章节：团队合作，表达与沟通。

教学安排与进度：第一课时：引入重力概念，讲解重力除尘器原理。

第二课时：实践操作，制作重力除尘器模型。

目录1.总体设计 (1)1.1背景要求 (1)1.2设计条件 (1)1.3确认形式 (1)2.参数衡算 (1)2.1沉降速度计算 (1)2.1.1求计算因子（求沉降速度的计算因子） (1)2.1.2求局部阻力系数 (1)2.1.3计算结果 (2)2.2工艺尺寸设计 (2)2.3检验计算 (2)2.3.1炉气流速及流动形态 (2)2.3.2沉降时间与停留时间 (2)2.3.3生产能力 (3)4.设计结果 (3)5.材料选择 (3)6.总结 (3)7.参考文献 (4)重力降尘室的设计1.总体设计1.1背景要求从气流中靠重力沉降分离尘粒的设备，称降尘室,也称除尘室。

收尘是收集气流所带尘粒的操作，在化工厂中广泛应用，其目的是净化气体、回收有价物、保护环境，以及回收利用能源等。

1.2设计条件设计一重力降尘室，用以除去碾米机气体中的尘粒。

气体中尘粒的最小直径为50 μm ，尘粒的密度ρp 为660 kg/m 3，常压下操作，室中温度为50 ℃。

在此温度下，气体的粘度μ为1.96×10-6 Pa·s ，气体的密度为ρ为1.093 kg/m 3。

需要处理的炉气量为q V 为250(标准) m 3/h ，要求对直径d p 为76 μm 以上的尘粒能全部沉降收集。

1.3确认形式利用重力降尘室分离含尘气体中的尘粒。

重力降尘室具有结构简单，易于制造，造价低，阻力小，一般含尘气体通过降尘室的压强降只有5～10 mmH 20，便于维护等优点。

2.参数衡算衡算包括沉降速度计算、工艺尺寸设计和其他参数衡算。

2.1沉降速度计算用“计算因子图解法”计算沉降速度，分三步进行。

2.1.1求计算因子（求沉降速度的计算因子）2.1.2求局部阻力系数尘粒是球形的，故颗粒的球形系数φp =1。

又F d =8.073，可查求沉降速度的计算因子算图[2]即F d 与ξ—Re 的关系图，得ξ=90。

073.8)1096.1(81.9093.1)093.1660()1076(g )(d 25362p 3p d =⨯⨯⨯-⨯=-=--μρρρF2t Vs m 1.00.08160.08216100%u WL =⨯==q ηm/s 1095.010.750.08216WH u Vs =⨯==q 2.1.3计算结果2.2工艺尺寸设计 工作状况下的体积流量：降尘室的宽度W 和长度L 可在收尘效率的基础上求得。

重力沉降室的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握重力沉降的基本原理，了解其在环保和工业中的应用。

2. 学生能够运用数学和科学知识，描述重力沉降过程中颗粒物的运动规律。

3. 学生能够掌握影响重力沉降效果的主要因素，如颗粒大小、液体粘度等。

技能目标：1. 学生能够运用实验仪器进行重力沉降实验，并正确记录、处理实验数据。

2. 学生能够运用图表、公式等工具分析和解决与重力沉降相关的问题。

3. 学生能够运用所学知识，设计简单的重力沉降室，提高解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到重力沉降技术在环境保护和资源回收中的重要性，增强环保意识。

2. 学生在实验过程中，培养观察、思考、合作的科学精神，提高对科学研究的兴趣。

3. 学生能够通过本课程的学习，体会到科学知识在实际生活中的应用，增强学以致用的意识。

课程性质：本课程为物理学科的科学探究课，结合实验和实践，使学生深入了解重力沉降原理及其应用。

学生特点：六年级学生已具备一定的物理知识和实验技能，对科学现象充满好奇，具备初步的团队合作能力。

教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生通过实验发现、探究重力沉降规律，提高学生的实践能力和创新能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，充分调动学生的学习积极性。

二、教学内容1. 引入重力沉降概念：通过图片、视频等形式，展示重力沉降在实际生活中的应用，如污水处理、矿物加工等，激发学生兴趣。

2. 重力沉降原理：讲解颗粒物在液体中的受力分析，引导学生理解颗粒物沉降的物理过程。

3. 影响重力沉降效果的因素：介绍颗粒大小、液体粘度、沉降速度等参数，分析它们对重力沉降效果的影响。

4. 重力沉降实验：指导学生进行实验，观察不同条件下颗粒物的沉降现象，记录实验数据。

- 实验一：观察不同颗粒大小的沉降速度。

- 实验二：观察不同液体粘度下的沉降效果。

5. 实验数据分析：教授学生运用图表、公式等方法，分析实验数据，总结重力沉降规律。