颗粒污染物控制技术基础研究.ppt

粉尘的导电性和荷电性 典型温度－比电阻曲线 粉尘的导电性和荷电性 温度和相对湿度对粉尘比电阻的影响 较为干燥的粉尘的比电阻在3000F（420K）左右达到最大值 粉尘的粘附性 粘附和自粘现象 粘附力－克服附着现象所需要的力 粘附力：分子力（范德华力）、毛细力、静电力（库仑力） 断裂强度－表征粉尘自粘性的指标，等于粉尘断裂所需的力除以其断裂的接触面积 分类：不粘性、微粘性、中等粘性、强粘性 粒径、形状、表面粗糙度、润湿性、荷电量均影响粘附性 粉尘的自燃性和爆炸性 粉尘的自燃性 自燃 自然发热的原因－氧化热、分解热、聚合热、发酵热 影响因素：粉尘的结构和物化特性、粉尘的存在状态和环境 存放过程中自然发热 热量积累 达到燃点 燃烧 粉尘的爆炸性 粉尘发生爆炸必备的条件： 可燃物与空气或氧气构成的可燃混合物达到一定的浓度 最低可燃物浓度－爆炸浓度下限 爆炸浓度上限 存在能量足够的火源 第三节 净化装置的性能 评价净化装置性能的指标 技术指标 处理气体流量 净化效率 压力损失 经济指标 设备费 运行费 占地面积 净化装置技术性能的表示方法 处理气体流量 漏风率 压力损失 总净化效率的表示方法 总净化效率 通过率 分级除尘效率 分割粒径－除尘效率为50％的粒径 分级效率与总效率的关系 由总效率求分级效率 由分级效率求总效率 多级串联的总净化效率 总分级通过率 总分级效率 总除尘效率 第四节 颗粒捕集的理论基础 对颗粒施加外力使颗粒相对气流产生一定位移并从气流中分离 颗粒捕集过程中需要考虑的作用力：外力、流体阻力、颗粒间相互作用力 外力：重力、离心力、惯性力、静电力、磁力、热力、泳力等 颗粒间相互作用力：颗粒浓度不高时可以忽略 流体阻力 流体阻力＝形状阻力＋摩擦阻力 阻力的方向和速度向量方向相反 流体阻力 流体阻力与雷诺数的函数关系 雷诺数 Reynolds number, 雷诺数是流体流动中惯性力与粘性力比值的量度。 测量管内流体流量时往往必须了解其流动状态、流速分布等。雷诺数就是表征流体流动特性的一个重要参数。　流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。用符号Re表示。Re是一个无因次量。 雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态，一般管道雷诺数Re＜2000为层流状态，Re＞4000为紊流状态，Re＝2000～4000为过渡状态。在不同的流动状态下，流体的运动规律．流速的分布等都是不同的，因而管道内流体的平均流速υ与最大流速υmax的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。 外部条件几何相似时(几何相似的管子，流体流过几何相似的物体等)，若它们的雷诺数相等，则流体流动状态也是几何相似的(流体动力学相似)。这一相似规律正是流量测量节流装置标准化的基础。 流体阻力 颗粒尺寸与气体平均自由程接近时，颗粒发生滑动——坎宁汉修正 阻力导致的减速运动 根据牛顿第二定律 若仅考虑Stokes区域 积分得 速度由u0减速到u所迁移的距离 若引入坎宁汉修正系数C 停止距离 －驰豫时间或松弛时间 重力沉降 力平衡关系 Stokes颗粒的重力沉降末端速度（忽略浮力影响） 湍流过渡区 牛顿区 Stokes直径 空气动力学直径 离心沉降 力平衡关系 Stokes颗粒的末端沉降速度 静电沉降 力平衡关系 静电沉降的末端速度习惯上称为驱进速度，用 表示，对于Stokes粒子： 惯性沉降 颗粒接近靶时的运动情况 惯性碰撞 惯性碰撞的捕集效率取决于三个因素 气流速度在靶周围的分布，用ReD衡量 颗粒运动轨迹，用Stokes数描述 颗粒对捕集体的附着，通常假定为100％ 惯性碰撞 惯性碰撞分级效率与 的关系 拦截 直接拦截发生在颗粒距捕集体dp/2的距离内 拦截效率用直接拦截比R表示 对于惯性大的颗粒 对于惯性小的颗粒 扩散沉降 扩散系数和均方根位移 布朗扩散作用对于小粒子的捕集影响较大 颗粒的扩散类似于气体分子的扩散 对于粒径约等于或大于气体分子平均自由程的颗粒 对于粒径大于分子但小于气体平均自由程的颗粒 颗粒的均方根位移（时间t秒钟） 扩散沉降 标准状态下布朗扩散平均位移与重力沉降的比较 扩散沉降效率 扩散沉降效率取决于皮克莱数Pe和雷诺数ReD 粘性流单个圆柱体的效率 势流单个圆柱体效率 孤立球形捕集体 从理论上讲， 是可能的