Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Более практическими являются графические решения, предло-« женные Кремером и Джонстоном [463]. Расчеты основаны на1 том, что либо частицы аэрозоля, либо фильтр, либо оба вместе HeJ сут заряд. Эффективность улавливания была найдена с помощью} ЭЦВМ решением уравнений потенциального и вязкого потока.
Существует четыре вида действия электростатических сил Bi системе частиц, подходящих к пылеуловителю, которые следует I учитывать.
1. И частицы, и пылеуловитель заряжены, действуют кулонов-ские силы притяжения или отталкивания в зависимости от относительных знаков зарядов частиц и фильтра. Заряды рассматриваются каїк точечные. .Кулоноеская сила имеет величину Fec-
2. Коллектор, несущий заряд, индуцирует «а поверхности частиц заряд, противоположный по знаку заряду коллектора. Кулоновская сила величиной Fei является еще одной «внешней силой, действующей на частицы.
3. Частица заряжена и, в свою очередь, индуцирует на коллекторе заряд, противоположный по знаку. Таким образом возникает сила Fem, представляющая собой, как и в предыдущем случае,
322
силу дополнительного взаимодеиствия между частицеи и коллектором.
4. Частицы несут заряд одного и того же знака и отталкиваются друг от друга с силой Fes- Это явление называется эффектом, пространственного заряда.
Сила E между заряженной частицей аэрозоля и заряженным сферическим коллектором (при постоянном заряде) определяется из выражения:
Fe1- Fec + Fei + Fem + ^es (VII. 56)
Причем
ОШ'57>
I С _ I \ <J3Q2
^/“-(т+ї) <VII-58>
q\D 2q\Dr
pEM- 8п^оГ8 It^0(4r2 — D2)2 (VI1.59)
QiD3N
Fes^-Щ^Г (VII.60)
где Q и Ці — соответственно заряд коллектора и частицы; г — расстояние между частицей и коллектором; N—объемная концентрация частиц; є и є0 — диэлектрическая проницаемость, соответственно частицы аэрозоля и пространства [<=о=8,85-109 А/(Н-м2)].
Если к сферическому коллектору приложено постоянное напряжение Uі, то необходим еще один добавочный член FEt в выражении для общей силы Fe2 между частицей зарядом q\ и общим за-
рядом, индуцированным на коллекторе всеми окружающими его в радиусе R частицами:
Fei — fec + fEi + Fem + FEs + Fet (VI1.61 >
В этом уравнении составляющие силы, выраженные через напря-
жение Uі, записываются в виде
(VII. 62>
р _ fg-l \ ЯРЪЬ* ,vn<m
Fei----(? + 2 ) 4я6 (VI 1.63)
Fem ~ 8я?0/-3 ~ я?0 (4r2 — D2) (VI1 -64^
OlDsN
^ = (VII.65)
fiD^nNR*
8 П?оГ2 (VI 1.66)
Эти силы выражаются через безразмерные параметры К, получаемые путем деления сил в приведенных выше уравнениях на
21*
323
Параметры электростатических сил
СУ
S?
1
5
О
“а
з.
G
CO
СУ
о
43
W
W
Q
о
о
CO
CN
+
ш
vu
VU
л.
CO
CM
+
VU
<5"
О о Cj
KU о :? VU 43 о QJ е W о
Cl Е? % о о
І еч*н O“ а.
CJ К о к CO о і E (М
CO CO
VU
о
о
Cl
43
=L
я
е
CO
О
Ы
С«,
О ^
Сц ty
tq
ti.
5
U]
Ci,
CO
Ы
Ci,
Cu
U-
Si
a<
ty
*<
*C
CO
*<
Ю
43«
*<
CN
ю ю
•—<
> >
CO t-T CO
ю ю
, 4 ¦1 I I-^
> > >
a<
Cl
R
CX
cd
A
S
<u
«
R
Cl
C
ei
K
CX
cd
Ф
S
S
<U
*
W
CX
CS
S
S
<D
*
№
O.
C=
»s
3
S
S
R
O
H
O
O
C
O
X
«
R
O
H
O
O
C
»s
3
S
A
№
O
H
O
O
C
O
S
K
R
O
O
C
O
S3
S
R
O
H
O
O
C
4
aE
5 я
R -у Q<
CS cd «o A
Si
SS л
cd
ВҐ
CX cd O
5B
г fl)
«3
<L>
'4
»3
_ S
* S s * ««
<u
a>
cd
E
*<
R
Cl
cd
w
*K
3
I
Є
«
cd
&
g
o,
C
cd je cd m t?
s Я я
Я S «Sg S V CL
er <
S « &
вяч
g>s& ¦* f-1 Л1 о с;
3S5
S2.S
S
CJ
X
я
<L>
*
R
H
S
A
О
S
о
ca
о
X
о
>1
•&
U
Cd
O4
¦0*
О
Cu
**
S
S
4
5
Cf
Примечание. F — сила сопротивления движению частиц Стокса — Каннингхема, равная Зяц^ио/С; Oac-заряд на единицу площади коллектора; m — дипольный момент, коллектора.
ТАБЛИЦА VIIA
Приближенные значения эффективностей улавливания [463]
Коллектор Электростатическая сила Номер уравнения Уравнение для эффективности улавливания
Сфера Кулоновская VII.44 -4 Ke
» Поляризационная* VII.50 ( ? Kf
Цилиндр Кулоновская — — пКе
» Поляризационная* (jT*]'3
Пластина Кулоновская VII.44 ( -Ke W8 І і-Кв)
» Поляризационная* VII.45 ( K1 Yfs [ I +K1)
Цилиндр (диполь) Кулоновская — Kc
Примечание. Для всех видов коллекторов — заряд несет и коллектор, и аэрозоль. Исключение составляют коллекторы, отмеченные звездочкой — для них заряд несет только коллектор.
силу в уравнении Стокса—Канингхема F=SnndvoIC [уравнение (IV.34)]. Параметры сил и их определение приведены в табл.
VII-3.
Приближенные уравнения для расчета эффективности улавливания могут быть получены только в том случае, если учитывается только один член из уравнения электростатических сил [уравнение (VII.56) или (VII.61)] и при условии, что параметр перехвата R = 0. Приближенные решения приведены в табл. VII-4.
