ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ОСАЖДЕНИЕ ЧАСТИЦ
Этот метод осаждения получил весьма широкое распространение в промышленности (в циклонах, мультициклонах, ротационных аппаратах). Используется он и в мокром пылеулавливании при осаждении частиц на поверхности пузыря (например, при барботаже).
В области существования закона Стокса скорость центробежного осаждения шаровой частицы можно рассчитать, приравнивая центробежную силу (Н), развивающуюся при вращении газового потока, стоксовой силе сопротивления среды (2.4):
где - масса частицы, кг; υω- скорость вращения газового потока вокруг неподвижной оси, м/с; - радиус вращения газового потока, м.
Откуда
Из выражения (2.22) также следует, что скорость осаждения взвешенных частиц в центробежных пылеуловителях прямо пропорциональна квадрату диаметра частицы. Величина же скорости осаждения при центробежном осаждении больше, чем при гравитационном в раз. Значения скорости осаждения для частиц плотностью ρч = 2000 кг/м3 при отношении , равном 10, 100 и 1000, приведены на рис. 2.3.
Если по аналогии свыше рассмотренным гравитационным
осаждением, выразить параметр центробежного осаждения как
отношение центробежной силы, действующей на шаровую частицу, к силе сопротивления среды, то получим
Отношение в правой части уравнения (2.23) представляет собой не что иное, как критерий Стокса Stkω, в котором линейный параметр rпредставляет собой радиус вращения газового потока. Это позволяет выразить коэффициент осаждения частиц под действием центробежной силы в виде
(2.24)
Некоторые исследователи считают, что при центробежном осаждении частиц, например в циклоне, помимо центробежных сил на частицу оказывают влияние и гравитационные. Так, согласно теории приближенного моделирования, разработанной Коузовым, эффективность центробежного пылеулавливания определяется при одинаковых гидродинамических условиях не только критерием , но и критерием , хотя влияние последнего невелико. В этом случае
(2.25)
В работе [2] на основании экспериментальных исследований прямоточных циклонов различного диаметра показано, что в автомодельном режиме эффективность очистки аппарата определяется исключительно критерием Стокса
где - скорость газов на входе в циклон, м/с; - диаметр циклона, м.
Тот факт, что сила тяжести (критерий ) не влияет на эффективность очистки, авторы объясняют исключением возможности вторичного уноса и скольжения частиц, достигших стенки.
Дата добавления: 2016-01-18; просмотров: 1100;