氣流中粉塵分離的輔助機理

1.粉塵分離的擴散過程

絕大多數(shù)懸浮粒子在觸及固體表面后就留在表面上,以此種方式從該表面附近的粒子總數(shù)中分離出來所以,靠近沉積表面產(chǎn)生粒子濃度梯度。因為粉塵微粒在某種程度上參加其周圍分子的布朗運動,故而粒子不斷地向沉積表面運動,使?jié)舛炔钰呄蚱胶?。粒子濃度梯度越?/span>,這一運動就愈加劇烈,懸浮在氣體中的粒子尺寸越小,則參加分子布朗運動的程度就越強,粒子向沉積表面的運動也相應(yīng)地顯得更加劇烈。

上面描述的過程稱為粒子的擴散沉降。這一過程在用織物過濾器捕集細微粉塵時起著特別明顯的作用。

2.熱力沉淀作用

管道壁和氣流中懸浮粒子的溫度差影響這些粒子的運動。如果在熱管壁附近有一個不大的粒子,則由于該粒子受到迅速而不均勻加熱的結(jié)果,其靠近管壁的一側(cè)就顯得比較熱,而另一側(cè)則比較冷?？拷^熱側(cè)的分子在與粒子碰撞后,以大于靠近冷側(cè)分子的速度飛離粒子,結(jié)果是作用于粒子的脈沖產(chǎn)生強弱差別,促使粒子朝著背離受熱管壁的方向運動。在粒子受熱而管壁處于冷態(tài)的情況下,也將發(fā)生類似現(xiàn)象,但此時,懸浮在氣體中的粒子將不是背離管壁運動,而是向著管壁運動,從而引起粒子沉降效應(yīng),即所謂熱力沉淀。

熱力沉淀的效應(yīng)不僅顯現(xiàn)在粒子十分微細的情況下,且顯現(xiàn)在粒子較粗的場合。但在第二種情況下熱力沉淀的物理過程更為復(fù)雜,雖然這一過程的原理依然是在溫度梯度條件下粒子周圍的分子運動速度不同。

當除塵器內(nèi)的積塵表面用人工方法冷卻時,熱力沉淀的效應(yīng)特別明顯

3.凝聚作用

凝聚是氣體介質(zhì)中的懸浮粒子在互相接觸過程中發(fā)生黏結(jié)的現(xiàn)象。之所以會發(fā)生這種現(xiàn)象,也許是粒子在布朗運動中發(fā)生碰撞的結(jié)果,也可能是由于這些粒子的運動速度存在差異所致。粒子周圍介質(zhì)的速度發(fā)生局部變化以及粒子受到外力的作用,均可能導(dǎo)致粒子運動速度產(chǎn)生差異。

當介質(zhì)速度局部變化時,所發(fā)生的凝聚作用在湍流脈動中顯得特別明顯,因為粒子被介質(zhì)吹散后,由于本身的慣性,跟不上氣體單元體積運動軌跡的迅速變化,結(jié)果粒子互相碰撞。

引起凝聚作用的外力可以是使粒子以不同懸浮速度運動的重力,或者是在存在外部電場條件下荷電粒子所受的電力。

粒子的相互運動也可能是氣體中懸浮粒子荷電的結(jié)果:在同性電荷的作用下粒子互相排斥,而在異性電荷的作用下一互相吸引。

如果是多分散性粉塵,細微粒子與粗大粒子凝聚,而且細微粒子越多,其尺寸與粗大粒子的尺寸差別越大,凝聚作用進行越快。粒子的凝聚作用為一切除塵設(shè)備提供良好的捕塵條件,但在工業(yè)條件下很難控制凝聚作用。