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温度增高,其密度减小而粘度増加,沉降速度减小,也不易分离。式(4-1)的斯托克斯粒径d 即由式(4-11)求解得到 此外,颗粒形状、粒子的凝并、高浓度时颗粒之间相互作用、容器壁面等因素对颗粒的沉降 也有影响。对实际工作中的非球形通常近似按球形粒子处理。 2.高心分高 离心分离是利用旋转含尘气流产生的离心力的作用使粒子与气体分离的一种简单而重要的 分离方法。它可以产生比重力大得多的分离力,因此得到广泛的应用。此外,离心力对惯性分离 和虑料拦截起着重要作用。在离心力的作用下,粒子将产生垂直于切向的径向运动,最终到达壁 面而从气流中分离出来。对处于斯托克斯区的球形粒子所受离心力F为 F 式中v一旋转半径r处气流和粒子的切向速度,m/s; r一旋转气流流线的半径,m 与重力分离相同,粒子沿径向运动时受到流体向心的径向阻力F4作用,该阻力可由(4 8)和(4-10)确定: Fd=rud,v 式中v一旋转半径r处气流和粒子的向心径向速度,m/ 即离心力和向心阻力平衡时,粒子的终末离心沉降速度v为: p(pp-p)v2 184 式(4-14)与式(4-1)具有相同的形式,仅以离心加速度v2代替式(4-1)中的重力加速度 g。由(4-14)可知,w除了与粒径和含尘气流温度有关外,还受气流的旋转速度和旋转半径的影 响。气流的旋转速度越高,旋转半径越小,其终末离心沉降速度v越大,愈能分离细小的尘粒 3.惯性分离 惯性分离是使含尘气流冲击在障碍物(如挡板)上,让气流方 向突然转变,尘粒则受惯性力作用与气流分离,其分离机理如图4-14 ↑挡板 所示。当含尘气流接近挡板时,流线将绕挡板急速拐弯。惯性力较 大的粗粒子d1首先离开气流流线被分离出来,继续沿着曲率较小的 途径向前运动,碰撞到挡板B上而被捕集。这种分离方式不仅只存B 在惯性力的作用,同时还有离心力和重力的作用。当随气流携带的 尘粒d2(d2<d1)接近挡板B2时,气流方向发生改变,产生离心力 而被分离下来。假设尘粒d1处气流的旋转半径为R,切线速度为 图4-1惯性分离机理 将R替换式(4-14)中的r,即为与d2v2/R成正比的离心分离速度。可见,增加粒子直径 (或质量)和切线速度(即初速),减小气流的旋转半径(或圆形捕尘体直径),离心分离作用增温度增高,其密度减小而粘度增加,沉降速度减小,也不易分离。式(4-1)的斯托克斯粒径 ds 即由式(4-11)求解得到。 此外,颗粒形状、粒子的凝并、高浓度时颗粒之间相互作用、容器壁面等因素对颗粒的沉降 也有影响。对实际工作中的非球形通常近似按球形粒子处理。 2. 离心分离 离心分离是利用旋转含尘气流产生的离心力的作用使粒子与气体分离的一种简单而重要的 分离方法。它可以产生比重力大得多的分离力,因此得到广泛的应用。此外,离心力对惯性分离 和虑料拦截起着重要作用。在离心力的作用下,粒子将产生垂直于切向的径向运动,最终到达壁 面而从气流中分离出来。对处于斯托克斯区的球形粒子所受离心力 Fc为: ( ) 3 2 6 p c p d v F r   = −   (4-12) 式中 vθ—旋转半径 r 处气流和粒子的切向速度,m/s ; r—旋转气流流线的半径,m; 与重力分离相同,粒子沿径向运动时受到流体向心的径向阻力 Fd 作用,该阻力可由(4- 8)和(4-10)确定: 3 F d v d p r =  (4-13) 式中 vr—旋转半径 r 处气流和粒子的向心径向速度,m/s。 当 Fc=Fd,即离心力和向心阻力平衡时,粒子的终末离心沉降速度 vrs 为: ( ) 2 2 18 p p rs d v v r     − = (4-14) 式(4-14)与式(4-11)具有相同的形式,仅以离心加速度 vθ 2 /r 代替式(4-11)中的重力加速度 g。由(4-14)可知,vrs 除了与粒径和含尘气流温度有关外,还受气流的旋转速度和旋转半径的影 响。气流的旋转速度越高,旋转半径越小,其终末离心沉降速度 vrs 越大,愈能分离细小的尘粒。 3. 惯性分离 惯性分离是使含尘气流冲击在障碍物(如挡板)上,让气流方 向突然转变,尘粒则受惯性力作用与气流分离,其分离机理如图 4-1 所示。当含尘气流接近挡板时,流线将绕挡板急速拐弯。惯性力较 大的粗粒子 d1 首先离开气流流线被分离出来,继续沿着曲率较小的 途径向前运动,碰撞到挡板 B1 上而被捕集。这种分离方式不仅只存 在惯性力的作用,同时还有离心力和重力的作用。当随气流携带的 尘粒 d2(d2<d1)接近挡板 B2 时,气流方向发生改变,产生离心力 而被分离下来。假设尘粒 d1 处气流的旋转半径为 R1,切线速度为 v θ,将 R1 替换式(4-14)中的 r,即为与 d1 2 vθ 2 / R1 成正比的离心分离速度。可见,增加粒子直径 (或质量)和切线速度(即初速),减小气流的旋转半径(或圆形捕尘体直径),离心分离作用增
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