吃透這些粉塵物理性質,才能選對除塵器

導讀:
 為什么除塵器選型總出錯,粉塵不了解,一切選型工作都為零,因此在除塵器選型時,需要了解和吃透粉塵的物理性質,才能選擇正確的除塵器。

為什么除塵器選型總出錯,粉塵不了解,一切選型工作都為零,因此在除塵器選型時,需要了解和吃透粉塵的物理性質,才能選擇正確的除塵器,因此我們分別從7個維度做分析:

1、粉塵的密度

單位體積中粉塵的質量稱為粉塵的密度,單位為kg/m3 或g/cm3。由于粉塵產生的情況不同,測試條件不同,獲得的密度值亦不同。所以一般將粉塵的密度分為真密度和堆積密度等不同的概念。

以真實體積所得的密度稱為粉塵的真密度,常用符號ρp表示。粉塵在自然堆積狀態下,顆粒之間和顆粒內部都存在空隙。以堆積體積求得的密度稱為粉塵的堆積密度,常用符號ρb表示。

對于一定種類的粉塵,其真密度為一定值,而其堆積密度則隨空隙率(是指粉塵粒子間的空隙體積與堆積粉塵的總體積之比值,常用符號ε表示)而變化。粉塵的空隙率與堆積粉塵的種類、粒徑及粉塵的充填方式等多種因素有關。粉塵愈細,吸附的空氣愈多,ε值愈大;充填過程加壓或進行振動,則ε值減小??梢?,同一種粉塵的ρb≤ρp。

吃透這些粉塵物理性質,才能選對除塵器

2、粉塵的比表面積

粉狀物料的許多物理、化學性質實質上與其表面積有很大關系,細粒子往往表現出顯著的物理、化學活性。

粉塵的比表面積是指單位體積(或質量)粉塵所具有的表面積。粉塵的比表面積增大,其物理和化學活性增強,在除塵技術中,對同一粉塵來說,比表面積越大越難捕集。

3、粉塵的潤濕性

粉塵粒子與液體附著的難易程度稱為粉塵的潤濕性。當塵粒與液體接觸時,接觸面能擴大而相互附著,就是能潤濕;反之,接觸面趨于縮小而不能附著,則是不能潤濕。

一般根據粉塵能被液體潤濕的程度將粉塵大致分為兩類:容易被水潤濕的親水性粉塵和難以被水潤濕的疏水性粉塵。粉塵的潤濕性除與粉塵的粒徑、生成條件、組成、溫度、含水率、表面粗糙度及荷電性等性質有關外,還與液體的表面張力、粘附力和與液體接觸方式有關。

此外,粉塵的潤濕性還隨壓力的增加而增加,隨溫度升高而減小,隨液體表面張力減小而增強。粉塵的潤濕性是選擇除塵器的重要依據之一,親水性粉塵可選用濕式除塵器,而疏水性粉塵則不宜采用濕式除塵。某些粉塵如水泥、熟石灰和白占石粉塵等,雖是親水性的,但一旦吸水后就形成了不溶于水的硬垢。一般將這一類粉塵稱為水硬性粉塵。

由于水硬性粉塵容易在管道、設備內結垢,造成堵塞,所以不宜采用濕式除塵裝置。

吃透這些粉塵物理性質,才能選對除塵器

4、粉塵的荷電性及導電性

(1)粉塵的荷電性

粉塵在其產生及運動過程中,由于相互碰撞、摩擦、放射線照射、電暈放電及接觸帶電體等原因,幾乎總是帶存一定量的電荷。粉塵荷電后將改變其某些物理性質,如凝聚性、附著性及在氣體中的穩定性等。粉塵的荷電量隨溫度增高、表面積加大和含水率減小而增大,還與其化學成分及外部的荷電條件等有關。

(2)粉塵的比電阻

粉塵的導電性與金屬導線類似,也用電阻率表示,單位用Ω·cm 。但粉塵層的導電不僅靠粉塵顆粒內的電子或離子發生的所謂容積導電,還靠顆粒表面吸附的水分和化學膜發生的所謂表面導電。

對于電阻率高的粉塵,溫度較低時(約為100 ℃以下)主要靠表面導電;溫度較高時(約在200 ℃以上)主要靠容積導電。

因此,粉塵的電阻率與測定時的條件有關。如氣體的溫度、濕度和成分,粉塵的粒徑、成分和堆積的松散度等。所以粉塵的電阻率僅是一種可以相互比較的表觀電阻率,通常簡稱為比電阻。

粉塵的比電阻對電除塵器的除塵性能有重要影響,適宜電除塵器處理的粉塵比電阻的范圍是104~2×1010Ω·cm 。

5、粉塵的黏附性

粉塵顆粒附著在固體表面上或顆粒相互附著的現象稱為粘附。后者亦稱自粘。附著強度,即克服附著現象所需要的力(垂直作用在粒子重心上)的力稱為粘附力。在氣體介質中產生的粘附力主要有范德華力、靜電引力和毛細管力等。

影響粉塵粘附力的因素很多,現象也很復雜,有很多問題尚待研究。一般情況下,粉塵粒徑小、形狀不規則、表面粗糙、含水率高、潤濕性好及荷電量大時,易于產生粘附現象。粘附現象還與周圍介質的性質和氣體的運動狀態有關。

粉塵的粘附是一種常見現象,既有有利的一面,也有有害的一面。就氣體除塵而言,許多除塵裝置依賴于粉塵的粘附性。但在含塵氣流管道和某些設備中,又要防止粉塵在壁面上的粘附,以免造成管道和設備的堵塞。

6、粉塵的安息角

粉塵通過小孔連續地下落到水平面上時,堆積成的錐體母線與水平面的夾角稱為安息角,也稱靜止角或堆積角。

安息角是粉狀物料特有的性質,與物料種類、粒徑、形狀和含水率等因素有關。對同一種粉塵,粒徑大、接近球形、表面光滑、含水率低時,安息角變小。許多粉塵的安息角的平均值約為35°~40°左右。

安息角是設計料倉的錐角和含塵管道傾角的主要依據。

吃透這些粉塵物理性質,才能選對除塵器

7、粉塵的爆炸性

可燃性懸浮粉塵在可能引起爆炸的濃度范圍內與空氣混合,并受有外界施予明火焰、熾熱的物體以及由機械或電能產生的電火花等微量能量的作用,即可發生爆炸。

可燃物爆炸必須具備兩個條件:一是由可燃物與空氣或氧構成的可燃混合物達到一定的濃度;二是存在能量足夠的火源。能夠引起爆炸的濃度范圍叫作爆炸極限,能夠引起爆炸的最高濃度叫作爆炸上限,最低的濃度叫作爆炸下限。低于爆炸濃度下限或高于爆炸濃度上限均無爆炸危險。由于多數粉塵的爆炸上限濃度很高,在多數情況下達不到這個濃度,因而粉塵的爆炸上限濃度無實際意義。

此外,有些粉塵與水接觸后會引起自燃或爆炸,如鎂粉、碳化鈣粉等;有些粉塵互相接觸或混合后也會引起爆炸,如溴與磷、鋅粉與鎂粉等。

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