粉塵顆粒在除塵器的管道中運動是相當(dāng)復(fù)雜的,它不僅與粉塵的特性、氣體狀態(tài)和雷諾準(zhǔn)數(shù)Re等有關(guān),而且還與管道的截面大小、管壁的粗糙度、管網(wǎng)布置等因素有關(guān)。我們簡單介紹一下粉塵顆粒在管道輸送過程中的主要特性。為了防止塵粒在管壁內(nèi)沉積,并且盡可能減少管壁的磨損和能量消耗,正確的確定粉塵在管道中的輸送速度。
一、水平管道中塵粒的輸送速度
單一粉塵粒子在管道中水平氣流運動的軌跡,隨氣流運動的塵粒,在重力作用下逐漸下沉,并在風(fēng)管底部停留瞬間時,后在氣流的作用下沿管低向前滾動若干距離,當(dāng)氣流通過管低滾動的塵粒時,氣流在塵粒底部和側(cè)面產(chǎn)生劇烈的旋渦,使塵粒底部的速度降低,而塵粒的上部,氣流速度不變,因此造成塵粒上部速度高,底部速度低的差異,引起塵粒上下有壓差,上面低下面高,這使塵粒又重新懸浮起來,同時隨氣流向前運動。當(dāng)塵粒上部與底部氣流速度相近時,塵粒又在重力作用下逐漸下降。在水平管道中塵粒隨氣流沉降-滾動-懸浮,不斷循環(huán),不斷前進(jìn),其運動軌跡近似波浪形曲線。
在湍流狀態(tài)下,管道內(nèi)的氣流速度分布是很不均勻的,邊界層速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于管道內(nèi)的平均流速,因此在水平管道輸送粉塵所需的氣流平均速度應(yīng)隨塵粒直徑及關(guān)掉到底餓直徑而變化。
如果粉塵是由多種粒徑組成的,塵粒的懸浮速度應(yīng)按大粒徑來決定,并要根據(jù)管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及布置的復(fù)雜程度來考慮輸送粉塵的氣流速度。
二、垂直管道中塵粒的輸送速度
塵粒在垂直管道中的運動比較簡單,只要_管道中的氣流速度大于管道內(nèi)的粒徑的沉降速度。氣流速度在管道內(nèi)的分布的不均勻和為順利的輸送靠進(jìn)管壁的塵粒,風(fēng)管內(nèi)的平均速度應(yīng)取沉降速度的1.2-1.7倍。
三、傾斜管道中的塵粒的輸送速度
塵粒在傾斜管道中的運動狀況介于水平和垂直管道之間,所以輸送速度亦介于兩者之間,根據(jù)管道的傾斜角而定。當(dāng)管道的傾斜角大于粉塵的安息角時,粉塵的輸送速度要取較大值。