6.4 Общие принципы вентилирования и
очистки воздуха от пылевых частиц
Перемещение воздушного потока между двумя зонами — ре-
зультат различия в давлении между ними.
Количество воздуха и его скорость связаны между собой уравне-
нием
= ⋅υ в п Q S , (6.1)
где Qв — расход воздуха, м3/с;
Рис.6.7. Концентрация
находящейся в воздухе
пыли в аспирируемом
бункере
200
Sп — площадь поперечного сечения желоба, м2;
υ — скорость воздуха, м/с.
Разница в давлении, необходимая для перемещения воздуха к
отверстию, должна быть достаточной для ускорения потока воздуха от
состояния покоя до необходимой скорости (энергия ускорения) и пре-
одоления потерь, обусловленных турбулентностью в отверстии укры-
тия (потери на входе), которые изменяются с размером отверстия. В
теоретически совершенном укрытии потеря турбулентности равна
единице.
Воздух, проходящий по воздуховоду, преодолевает сопротивле-
ние потоку, обусловленное трением и динамической турбулентностью.
Потери на трение — результат контакта между воздухом и поверхно-
стью воздуховода. Динамические потери, вызываемые турбулентно-
стью, связаны с изменением направления или скорости, т.е. они появ-
ляются всякий раз, когда изменяется направление трубы или скорость
воздуха на площади поперечного сечения.
Результат потерь — падение давления, которое требует допол-
нительной энергии на поддержание перепада давлений. Величина
трения в круглых трубах изменяется прямо пропорционально длине,
квадрату скорости и обратно пропорциональна диаметру трубы.
Падение давления, обусловленное динамическими потерями,
зависит от числа и типов имеющихся отводов и частоты, с которой
происходят изменения скорости воздуха.
Воздух, проходящий через небольшое отверстие под давлением,
сохраняет свое направляющее воздействие на значительном рас-
стоянии от плоскости отверстия. Однако, если поток воздуха через та-
кое же отверстие изменил свое направление на обратное так, что от-
верстие можно считать всасывающим, и через него проходит такой же
объем воздуха, то поток будет почти полностью ненаправленным, и
сфера его влияния значительно уменьшается.
Процесс очистки газов от твердых и капельных примесей в раз-
личных аппаратах характеризуется несколькими параметрами, в част-
ности общей эффективностью очистки:
ВХ
ВХ ВЫХ
с
(c − с )
η = , (6.2)
где сВХ и сВЫХ - массовые концентрации примесей в газе соответст-
венно до и после пылеуловителя.
Очистка в системе последовательно соединенных аппаратов,
может быть оценена общей эффективностью очистки:
( ) ( ) ( ) n
η η = 1− 1−η × 1−η ×..... 1− 1 2 , (6.3)
где η1 , η2 , ηn - эффективность очистки 1, 2 и n аппаратов.
В ряде случаев используют понятие фракционной эффективности
очистки:
201
ВХ I
ВХI ВЫХI
I с
(c − с )
η = , (6.4)
где сВХI и сВЫХI — массовые концентрации i фракции загрязнителя до и
после пылеуловителя.
Для оценки эффективности процесса очистки также используют
коэффициент проскока К частиц через пылеуловитель:
вх
ВЫХ
с
K = c . (5.5)
Из формул (6.3) и (6.4) следует, что коэффициент проскока и
эффективность очистки связаны соотношением: К = 1−η .
При сравнительной оценке задерживающей способности пыле-
уловителей различных типов, кроме общей и фракционной эффектив-
ности очистки, используют понятие «медианной d50 тонкости очистки».
Она определяется размерами частиц, для которых эффективность
осаждения в пылеуловителе составляет 0,50.
