ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Адгезия частиц на внутренних поверхностях воздуховодов из "Адгезия пыли и порошков 1976 " Формула (IX, 22) справедлива для воздуховода с круглым сечением при а = (5,25—18,7)-10 и Re = 80 ООО— 186 000 для прямоугольного воздуховода — при а — (4,2 — 8,05)-10 и Re = = 90 000 — 250 000 и для трапецеидального воздуховода — при а = (3,66—15,1)-10- и Re= 140 000 — 280 000. [c.277] Коэффициент /Ст назван авторами [243] транспортирующим коэффициентом. Он зависит от размеров частиц и их скорости. Так, для частиц диаметром менее 4 мкм, имеющих скорость от 0,3 до 60 м/с, значение коэффициента колеблется от 5-10 до 10. Чем больше значение коэффициента /Ст, тем интенсивнее прилипание частиц ко дну канала. [c.277] Величина Усв учитывает особенности осаждения частиц различного размера. [c.277] Авербух, исследуя адгезию частиц глинозема к сухому и мокрому дну (в последнем случае дно смачивалось водой) горизонтально расположенного канала прямоугольного сечения 35 X X 75 мм, длиной 1000 мм, обнаружил, что для определенной скорости воздушного потока осаждение пыли на сухой и мокрой поверхностях одинаково (рис. IX, 4) [245]. С увеличением скорости потока коэффициент осаждения [см. формулу (IX, 29)] на сухой поверхности меньше, чем на мокрой. Причем различие в пылеулавливании сухой и мокрой поверхностей для мелкой пыли менее ощутимо, чегл для крупной (см. рис. IX, 4). Это объясняется следующим. Крупная пыль, обладающая значительной кинетической энергией, в основном отскакивает от сухой поверхности, а мелкая прилипает. Однако мокрая поверхность легче захватывает крупные частицы, обладающие большей кинетической энергией, чем мелкие. [c.277] Скорость воздушного потока, определяющая прилипание частиц ко дну воздуховода, значительно меньше, чем для свободного воздушного потока. Так, для чисел Рейнольдса от 5-10 до 3,7-10 скорость воздушного потока, соответствующая прилипанию частиц на стенках алюминиевой трубы диаметром 1,54 см, составляет менее 3,8 см/с, а для свободного воздушного потока эта скорость колеблется от 0,5 до 37,0 м/с [247]. [c.278] адгезия частиц ко дну воздуховода зависит от соотношения между скоростями оседания частиц и движения запыленного потока, а также от свойств контактирующих тел. [c.278] Адгезия частиц к стенкам воздуховода. Адгезия к вертикальным стенкам происходит в результате действия нормальной составляющей скорости воздушного потока, содержащего пыль. Наличие этой составляющей обусловлено турбулентными пульсациями потока в направлении, перпендикулярном поверхности стенки воздуховода. Справедливость этого подтверждается исследованиями И. А. Рыженко и А. И. Щербины [246], показавшими, что количество пыли, прилипшей к дюралюминиевым пластинам размером 80 X 80 мм, размещенным по периметру вентиляционного штрека шахты Кочегарка , на боковых стенках и на кровле примерно одинаково. [c.278] Контакт частиц пыли возможен при зацеплении их за неровности поверхности (адгезия) и уже прилипшие частицы (аутогезия). На поверхности сначала образуется полоса из прилипших частиц, которая растет во времени, пока не покроет всю поверхность. Микроснимки показывают, что частицы задерживаются и прилипают в первую очередь на неровностях поверхности. Контактируют с поверхностью и прилипают к ней не все частицы. Так, размеры прилипшей пыли для тонкодисперсной фракции составляют, главным образом, 2—3 мкм, хотя взвешенные в воздухе частицы имели размеры до 12 мкм. [c.278] Приведенное уравнение справедливо для небольших скоростей потока, при которых не происходит отрыв слоя прилипших частиц, и для частиц небольших размеров (диаметром до 10 мкм), скорость свободного оседания которых незначительна. Уменьшение концентрации таких частиц по длине штрека шахты [248] происходит в результате их адгезии, а не свободного оседания. Чем больше скорость потока, тем меньше различие в концентрации пыли по мере удаления от источника пылеобразования, так как с ростом скорости возможен процесс отрыва слоя прилипших частиц и переход пылинок во взвешенное состояние. В данном случае это явление нежелательно, так как в результате адгезии происходит своеобразная фильтрация воздушного потока. [c.279] Минимальное значение коэффициента Кп для частиц полистирола диаметром 1,5—3 мкм примерно одно и то же (7ч-9)-10 , хотя скорость потока для достижения этого минимума увеличивается с уменьшением размеров частиц, так как мелкие частицы прилипают труднее. Естественно, что значения Кп при изменении размеров частиц при одной и той же скорости потока будут меняться. Существует оптимальный диаметр частиц, для которых адгезия минимальна. Частицам, размеры которых превышают оптимальные, легче достигнуть вертикальной стенки и прилипнуть к ней. [c.280] Помимо коэффициента /С осаждение частиц можно характеризовать коэффициентом Ка. В данном случае, при осаледении на стенку, коэффициент — это отношение числа частиц Л/ь прилипших к единице площади поверхности, к числу частиц Nq, соприкасающихся с поверхностью, т. е. [c.280] Коэффициент Ко в отличие от коэффициента /С не учитывает условий обтекания запыленным потоком стенок воздуховода [250]. Значения коэффициента Ко при движении частиц диаметром 1 мкм в нисходящем вертикальном потоке в трубе диаметром 2,5 см при скорости потока от 1,5 до 4,5 м/с изменяются от 0,84 до 0,89 [251]. Это означает, что к стенкам трубы прилипает только часть частиц, соприкасающихся с ними. [c.280] Для определения коэффициентов Ко и Кп в соответствии с уравнениями (IX, 26), (IX, 27) и (IX, 29) необходимо знать число частиц, прилипающих к единице площади обтекаемой поверхности Ni. Поэтому остановимся более подробно на методах определения величины N. [c.280] При осаждении частиц кварца диаметром 2,6 мкм в гладкой стеклянной трубе диаметром 2,5 см из воздушного потока, имеющего скорость 6 м/с и концентрацию частиц—100 частиц на 1 см , расчетное число iVi равно 10,4 частиц на 1 м в секунду (при Ль равном 1/1525) и, соответственно, 7,9 при 1/2140. Это число можно считать равным числу прилипших частиц при Л о—1. [c.281] Мелкие частицы, диаметром 10 мкм, соприкасаются со стенкой трубопровода и прилипают к ней. С увеличением размеров частиц доля прилипших частиц уменьшается. [c.281] Адгезия в изгибах воздуховодов. При изменении направления запыленного потока в результате инерции увеличивается вероятность контакта частиц с поверхностью и их адгезия. [c.281] Эмпирический подход к определению адгезии в этих условиях дает лишь качественную картину. В работе [255] сделана попытка количественной оценки адгезии в условиях движения нисходящего потока в трубе. Для этой цели проводились исследования частиц размолотого двухромовокислого калия диаметром от 9 до 189 мкм при движении запыленного потока в вертикальной трубе, заканчивающейся коленом квадратного сечения. Скорость потока составляла 2,5—10 м/с. [c.281] При значениях Сз в пределах 0,07—0,43 для пыли, имеющей средний диаметр от 9 до 16,5 мкм, коэффициент Kq будет определяться критерием Кг, который в условиях проведения эксперимента [255] может быть рассчитан. [c.282] Более крупные частицы осаждаются в колене воздуховода легче, чем мелкие частицы. В условиях нисходящего вертикального потока с увеличением размеров частиц растет гравитационная сила и в связи с этим увеличивается критерий Кз- Для частиц небольшого размера, витающих в воздухе, вес не оказывает существенного влияния на движение частиц к стенкам воздуховода и критерий Кз выпадает из числа определяющих. [c.282] Вернуться к основной статье