1.3. ВЕСОВОЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ
Основные правила для отбора проб. Свойства частиц пыли, взвешенной в газовом потоке, существенно отличаются от свойств уловленной пыли, так как определенная доля осажденных частиц представляет собой пылевые агрегаты, состоящие из слипшихся пылииок. Во всех сухих пылеуловителях образуется слой пылевых агрегатов с последующей регенерацией поверхности осаждения. Ясно, что чем кπ?упнее агрегаты, тем более высокая степень очистки в пылеуловителе.
В настоящее время из физико-химических свойств пыли, которые могут быть определены непосредственно в газовых потоках (газоходах), можно назвать только ее дисперсный состав и удельное электрическое сопротивление [2, 3]. Остальные свойства пыли, несмотря иа то, что они зависят от реальных условий и параметров газообразной среды (температуры, влажности, химического состава), определяют в лабораторных условиях на основании анализа проб, отобранных из газоходов или вентиляционных воздухопроводов.
Движение газопылевого потока в газоходах характеризуется развитой турбулентностью (обычно Re>104). В этих условиях распределение частиц по сечеиию, перпендикулярному к направлению движения потока, зависит от гравитации, турбулентности, вращения потока и частиц, отскока частиц от упругих стенок -канала, термо- и фотофореза, электрического и молекулярного притяжения (для горизонтальных потоков; для вертикального движения можно исключить гравитацию) [1].
При движении пылегазового потока по газоходу круглого сечения небольшого диаметра большую роль в распределении частиц по сечению играет их отскок от стеиок. Даже если отсутствует видимый осадок, происходит выпадение частиц, которые затем вновь переходят во взвешенное состояние. Особенно это явление сказывается на распределении концентраций по сечению горизонтальных газоходов: наиболее тяжелые частицы движутся скачкообразно в нижней части газохода, где концентрация, естественно, возрастает. В результате создается состояние динамического равновесия, определяющееся равенством потоков . оседающих и переводимых вновь во взвешенное состояние частиц. С увеличением скорости потока высота скачков и эффект от вращения частиц также возрастают: частицы могут преодолевать вдоль поперечного сечеиня газохода расстояния, равные его диаметру. В результате с увеличением скорости движения происходит выравнивание концентрации пыли по сечению потока f4—6].
В промышленных газоходах возможны' три характерных вида пылевых профилей в зависимости от размера частиц (рис. 1.2). Для крупных частиц концентрация пыли достигает максимального значения в центре газохода и почти линейно падает по направлению к стеикам (рис. 1.2, а). Инерция частиц столь велика, что турбулентность потока лишь в незначительной степени влияет на радиальное движение частиц. Формирование профиля определяется в основном процессами соударения частиц пыли со стенками газохода и друг с другом. Указанный пылевой профиль характерен для частиц размером более 180 мкм. Для мелких частиц (менее 5 мкм) отношение сил инерции к силе трения незначительно, и частицы следуют в направлении движения пылегазового потока. Поэтому профиль последнего соответствует профилю скоростей (рис. 1.2, в). Для переходной области размеров частиц (рис. 1.2, б) концентрация пыли в центре газохода минимальна, на участках, граничащих со стенками, — максимальна. Чем мельче пыль и меньше скорость нотока, тем ближе к стенкам располагаются максимумы коицент-