除尘器重力沉降器

重力沉降理论

粉尘的重力沉降

当气体由进风管进入重力除尘器时，由于气体流动通道断面积突然增大，气体流速迅速下降，粉尘便借本身重力作用，逐渐沉落，落入下面的集灰斗中，经输送机械送出。

影响重力沉降的因素

粉尘颗粒物的自由沉降主要取决于粒子的密度。如果粒子密度比周围气体介质大，气体介质中的粒子在重力作用下便沉降；反之，粒子则上升。此外影响粒子沉降的因素还有：①颗粒物的粒径，粒径越大越容易沉降；②粒子形状，圆形粒子很容易沉降；③粒子运动的方向性；④介质黏度，气体黏度大时不容易沉降；⑤与重力无关的影响因素，如粒子变形、在高浓度下粒子的互相干扰、对流以及除尘器密封状况等。

1.颗粒物密度的影响

在任何情况下，悬浮状态的粒子都受重力以及介质浮力的影响。斯托克斯假设连续介质和层流的粒子在运动的条件下，仅受黏性阻力的作用。因此，他的方程式只适用于雷诺数Re=dvpa/μ<0.10的流动情况。在上诉假设条件下，阻力系数CD为24/Re，而阻力可用下式表示。除尘器重力沉降器

式中 vr——相对于介质运动的恒速。

2.颗粒物粒径的影响

对极小的粒子而言，其大小相当于周围气体分子，并且在这些分子和粒子之间可能发生滑动，因此必需应用对斯托克斯式进行修正的坎宁哈姆修正系数，实际上已不存在连续的介质，而且对亚微细粒也不能做这样的假设。为此，需按下式公式对沉降速度进行修正。

式中 vct——修正后的沉降速度；

vt——粒子的自由沉降速度；

A——常数，在一个大气压、温度为20℃时A=0.9；

λ——分子自由行程，m；

d——粒径，m。

3.颗粒形状的影响

虽然斯托克斯式在理论上适用于任何粒子，但实际上是适用于小的固体球形粒子，并不一定适用于其他形状的粒子。

因粒子形状不同，阻力计算式应考虑形状系数S。

S等于任何形状粒子的自由沉降速度vt与球形粒子的自由沉降速度vst之比，即S=vt/vst。

单个粒子趋于形成粒子聚集体，重量并不断增加而沉降。但粒子聚集体在所有情况下总是比单个粒子沉降得快，这是因为作用力不仅是重力。如果不知道密度和形状的话，可以根据聚集体的大小和聚集速率来确定聚集体的沉降速率，即聚集体成长得越大，沉降得也越快。

4.除尘器壁面的影响

斯托斯式忽略了器壁对粒子沉降的影响。粒子紧贴界壁，干扰粒子的正常流型，从而使沉降速率降低。球体速度降低的表达式为

式中 vt——粒子的沉降速度；

vt∞——在无限降落时的粒子沉降速度；

d——粒径；

D——容器直径。

上式表明，在圆筒体内降落的球体的速度下降。此外如边界层形成和容器形状改变等因素也能引起粒子运动的变化，但容器的这种影响一般可以忽略不计的。

5.粒子相互作用的影响

一个降落的粒子在沉降时受到各种作用，它的运动大大受到相邻粒子存在的影响。气体中含高粒子浓度则将大大影响单个粒子间的作用。一个粒子对周围介质产生阻力，因而也对介质中的其他粒子产生阻力。当在介质中均匀分布的粒子通过由气体分子组成的介质沉降时，介质中的分子必需绕过每个粒子。当粒子间距很小时，如在高浓度的情况下，每个粒子沉降时将克服一个附加的向上的力，此力使粒子沉降速度降低，而降低的程度取决于粒子的浓度。此外，沉降过程还受高粒子浓度的影响，其表现形式是粒子相互碰撞及聚集速率可能增加，使沉降速度偏离斯托克斯式。在极高的粒子浓度下，粒子可相互接触，但不形成聚集体，从而产生了运动的流动性。因此，要考虑粒子的相互作用。此外，由不同粒子组成的粒子群或多分散气溶胶的沉降速率较单分散气溶胶更为复杂。在多分散系中粒子将以不同的速率沉降。除尘器重力沉降器

重力除尘器的分离效率

设入口的含尘气体内粉尘颗粒沿入口截面上是均匀分布的，进入除尘器后，气速变小，粉尘颗粒在重力场作用下逐渐沉降下来积集在集尘器的下部。

感谢小伙伴的阅读，欢迎点赞评论，对于文章有什么意见建议或者见解的，欢迎留言，如果觉得本文对于您有帮助或者有助益，欢迎收藏本文或者关注本百家号。