Качество окружающей среды состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и (или) их совокупностью


Гравитационное осаждение частиц аэрозолей



страница21/48
Дата18.07.2022
Размер0,49 Mb.
#187509
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   48
Связанные:
2.1.-2.3.
экология, Программа конференции 20-25.05

Гравитационное осаждение частиц аэрозолей


Работа гравитационных пылеулавливающих устройств основана на законах гравитационного осаждения, т.е. осаждения пылевых частиц под действием силы тяжести. Явления осаждения имеют место также в аппаратах, действие которых основано на использовании других сил.
Рассмотрим прямолинейное равномерное движение частицы, подчиняющееся закону Ньютона. Возможные конвективные токи не учитываются.

Инерционное осаждение аэрозольных частиц


При инерционном осаждении поток аэрозоля, перемещающийся со значительной скоростью, изменяет направление движения. Движущиеся в потоке аэрозольные частицы вследствие большой инерции не следуют за потоком, а стремятся сохранить первоначальное направление движения, двигаясь в котором оседают на стенках, перегородках, сетках и других элементах аппарата.
При обтекании твердого тела (или капли) запыленным потоком частицы вследствие большей инерции продолжают двигаться поперек изогнутых линий тока газов (рис. 6.5) и осаждаются на поверхности тела (капли).
Коэффициент эффективности инерционного осаждения определяется долей частиц, покинувших поток при изменении направления вследствие обтекания им различного рода препятствий.
Инерционная сепарация может происходить в криво- и прямолинейных потоках. При теоретическом рассмотрении циклонной сепарации обычно принимали, что тангенциальная составляющая скорости движения частицы совпадает со скоростью среды, и определяли радиальную составляющую ее относительной скорости, возникающую под действием центробежной силы в зависимости от скорости воздуха и геометрии циклона.

Центробежное осаждение частиц аэрозолей


Инерция пылевых частиц, взвешенных в воздушных потоках, проявляется при любых изменениях скорости потока. В технике обеспыливания широко используется инерционная сепарация, происходящая при сравнительно плавном, но длительном искривлении потоков.

Фильтрование аэрозольных частиц


Для тонкой очистки газов от частиц и капельной жидкости их фильтруют, пропуская аэрозоль через фильтровальные перегородки, которые допускают прохождение воздуха, но задерживают аэрозольные частицы.
В фильтр (рис. 6.9) поступает загрязненный газ, частицы примесей оседают на входной части волокнистой перегородки (фильтроэлемента) и задерживаются в зазорах между волокнами, образуя на поверхности перегородки слой.
Фильтрование запыленного потока через слой пористого материала - сложный процесс, включающий действие ситового эффекта, инерционного столкновения, броуновской диффузии, касания (зацепления), действия гравитационных и электрических сил.
Процесс фильтрования в наиболее распространенных волокнистых фильтрах можно представить, как движение частиц вблизи изолированного цилиндра (из волокнистого материала), расположенного поперек потока (рис. 6.10). Влиянием соседних волокон пренебрегают.

Ρис. 6.9. Схема фильтра:
1 - слой примесей; 2 - корпус; 3 - фильтроэлемент

Рис. 6.10. Схема движения частиц аэрозоля при обтекании одиночного волокна:
l - механизм касания; 2 - инерционный механизм; 3 - диффузионный механизм; 4 - электростатический механизм
Проходя через фильтрующую перегородку, поток газа разделяется на тонкие непрерывно разъединяющиеся и смыкающиеся струйки. Частицы, обладая инерцией, стремятся перемещаться прямолинейно, сталкиваются с волокнами, зернами и удерживаются ими. Считают, что поток имеет безвихревое движение, а частицы - сферическую форму, частицы при соприкосновении с цилиндрическими волокнами на их поверхности задерживаются силами межмолекулярного взаимодействия. Расстояния между цилиндрическими волокнами весьма значительны по сравнению с размерами частиц (в 5...10 раз превышают размеры частиц).
Очистка воздуха от пыли в пористых слоях происходит в результате одновременного действия всех рассмотренных механизмов отделения частиц. Суммировать эффекты от действия отдельных механизмов нельзя, так как общий эффект хотя и больше каждого отдельного слагаемого, но меньше их суммы. Исследования высокоэффективных фильтров, выполненных из очень тонких волокон, показали, что эффективность этих фильтров (близкая к абсолютной) снижается на доли процента в области частиц размером 0,1...0,3 мкм, для которых инерционный эффект уже почти неощутим, а диффузионный еще недостаточно действен.


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   48




База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница