Строительная механика
Основы строительной механики
Улавливание частиц воздуха или газов
УЛАВЛИВАНИЕ ЧАСТИЦ ВОЗДУХА ИЛИ ГАЗОВ — процесс осаждения частиц на разл. поверхностях (твердая стенка, капля жидкости, волокно фильтрующего материала и др.) под действием неск. эффектов: касания, инерции, гравитац. (седиментации), диффуз., центробежн. и электрич. Помимо них действуют также термофо-рез, диффузиорез, фотофорез, эффект магнитного поля и др. Роль каждого из эффектов определяется, во-первых, структурой осадит, поверхности (размером, формой, электрич. зарядом и др.); во-вторых, хар-кой улавливаемых частиц (размерами, плотностью, формой, электрич. зарядом и др.); в-третьих, параметрами газового потока (скоростью и вязкостью газов). Каждый эффект характеризуется своим коэфф. эффективности осаждения.
Эффект касания заключается в том, что частицы, движущиеся по линиям тока газа, вблизи осадит, поверхности на расстоянии меньшем, чем радиус частицы, задевают поверхность и осаждаются на ней. Коэфф. эффективности осаждения касанием мало зависит от скорости потока газа, но в значит, степени определяется режимами течения газового потока и соотношением размеров частиц и осадит, поверхности. Эффект инерции состоит в том, что частицы, обладая определ. массой, при огибании потоком газа поверхности смещаются с линии тока под действием инерции и, приблизившись к поверхности, осаждаются на ней. Коэфф. эффективности инерц. осаждения зависит от размера и плотности частиц, а также скорости газового потока. Гравит а ц. э ф ф е к т (седиментация) частиц на осадительной поверхности объясняется их смещением с линий тока под действием силы тяжести во время прохождения их вблизи поверхности. Коэфф. эффективности гравитац. осаждения возрастает с увеличением размера и плотности частиц. Диффуз. эффект осаждения частиц происходит под действием их броуновского движения, в результате к-рого частицы смещаются с линии тока, сталкиваются с поверхностью при ее обтекании и осаждаются на ней. При этом чем меньше размер частиц и скорость потока, тем больше вероятность их столкновения с поверхностью. Коэфф. диффузии характеризует интенсивность броуновского движения. Коэфф. эффективности диффуз. осаждения обратно пропорционален размерам частиц и скорости газового потока. Ц е н т р о б е ж-н ы й эффект осаждения частиц происходит за счет вращения газового потока, в результате чего частицы приобретают центробежную силу, покидают линии тока и оседают на поверхностях. Коэфф. эффективности центробежного осаждения определяется размером и плотностью частиц, а также скоростью вращения газового потока. Электрич. эффект осаждения частиц вызван взаимодействием электрически заряж. частиц и осадит, поверхности. Электрич. зарядка частиц может возникнуть при инерции аэрозоля за счет диффузии свободных ионов или при коронном разряде. Значение заряда определяется свойствами и размером частиц, а также механизмом зарядки. Макс, заряд частиц размером более 0,5 мкм пропорционален квадрату их диаметра, а частиц размером менее 0,2 мкм — их диаметру. Заряд частицы и напряженность электрич. поля обусловливают электростатич. силу, действующую на заряж. частицу. Эффективность электрич. осаждения увеличивается с ростом электрич. заряда частиц и уменьшением скорости потока. Электрич. эффект осаждения проявляется в значит, степени при наличии высокозаряж. частиц или осадит, поверхностей.
Улавливание частиц из воздуха или газов осуществляется в спец. устройствах — пылеуловителях. Различают сухие и мокрые пылеуловители, в к-рых используют механич. свойства пыли; электрофильтры, основ, на электрич. эффекте осаждения частиц, и фильтры для фильтрации воздуха.
Похожие статьи