Пылеосадительные камеры

Пылеосадительные камеры являются простейшими устройствами для очистки потоков газа от взвешенных в нем твердых частиц. Осаждение частиц происходит за счет сил гравитации. Для достижения приемлемой эффективности очистки газов необходимо, чтобы частицы находились в камере возможно более продолжительное время. Поэтому пылеосадительные камеры, рассчитанные на осаждение даже относительно крупных частиц (>50 мкм), являются громоздкими сооружениями. Для обеспечения необходимого времени пребывания частиц в камере скорость движения газового потока обычно не превышает 3 м/с.

Площадь поперечного сечения пылеосадительной камеры рассчитывается исходя из допустимой скорости газового потока через камеру о () и его расхода Q () [10]:

(2.3.1)

где В и Н −ширина и высота камеры, м.

Длина пылеосадительной камеры определяется из основного условия нормальной работы камеры:

(2.3.2)

где и −время осаждения частицы в камере и время движения частицы с потоком газа через камеру. Так как

;

(2.3.3)

то из приведенных уравнений с учетом соотношения (2.3.2) устанавливается необходимая длина пылеосадительной камеры:

(2.3.4)

где w_oc −скорость осаждения частицы, равная скорости витания w_e, м/с.

Для мелких частиц сферической формы, осаждающихся в ламинарном режиме (критерий Архимеда Аг<3,6), величина скорости осаждения может быть рассчитана по уравнению:

(2.3.5)

где −средний эквивалентный диаметр частицы, м; −кажущаяся плотность частицы, кг/м; −динамическая вязкость газа, Па с; g−ускорение свободного падения, м/с.

На практике, в большинстве случаев, осаждение частиц идет в переходном или турбулентном режиме. Кроме того, форма частиц существенно отличается от сферической, поэтому определение скорости осаждения несколько усложняется.

Для расчета скорости осаждения при любом режиме обтекания частиц произвольной формы удобнее всего использовать универсальную формулу В.М. Ульянова:

(2.3.6)

где −коэффициент, учитывающий влияние формы частицы на скорость осаждения; −коэффициент сферичности, величина которого может быть подобрана по табл. 2.3.1; −порозность газовзвеси (при концентрациях менее 10 может быть принята равной 1); −критерий Архимеда частицы:

(2.3.7)

где – плотность газовой среды, ; – кинематическая вязкость газа, .

Таблица 2.3.1

Значения коэффициента сферичности для некоторых материалов

Материал	Ψ
Округлые, окатанные, без резких выступов глина, шамот, речной песок, короткие цилиндрики и т.п.	0,83-0,86
Острозернистые, шероховатые, продолговатые антрацит, неокатанный песок и т.п.	0,65
Песок окатанный	0,83
Песок угловатый (малоокатанный)	0,73
Песок остроугольный (дроблений)	0,6
Сополимеры бисерные	0,96
Пыль угольная	0,65-0,73
Пыль колосниковая оплавленная	0,89
Пыль колосниковая агрегатированная	0,55
Слюда (хлопья)	0,28
Стекло дробленое	0,65
Поливинилхлорид суспензионный, сополимеры	0,62-0,68
Силикагель	0,18-0,33
Алюмогель	0,25-0,55

Схема осаждения частицы в пылеосадительной камере показана па рис. 2.3.1. К простейшим пылеосадительным камерам относятся конструкции, приведенные на рис. 2.3.2 [10].

Наличие в камере перегородок и завесы из цепей повышает эффективность очистки газа, т.к. дополнительно начинает действовать инерционный механизм осаждения.