1．濕式除塵的作用機理

濕式除塵的機理可概(gai)括為(wei)兩個方面：一是(shi)塵粒(li)與水(shui)(shui)接觸時直(zhi)接被水(shui)(shui)捕獲；二(er)是(shi)塵粒(li)在水(shui)(shui)的作用(yong)下(xia)凝聚性增加(jia)。這(zhe)兩種作用(yong)而使粉塵從空氣中分離出來。

水與含塵(chen)氣流的(de)接觸主(zhu)要(yao)有三種形式：水滴、水膜和氣泡(pao)。具體表現如：

（1）通過慣性碰撞、接(jie)觸阻留，塵粒與液滴、液膜發生接(jie)觸，使塵粒加濕、增重、凝(ning)聚；

（2）細(xi)小塵(chen)粒通(tong)過擴散(san)與液(ye)滴、液(ye)膜接觸；

（3）由于煙氣增濕，塵粒(li)的凝聚性增加；

（4）高溫煙氣中的水(shui)蒸汽冷(leng)卻凝(ning)結時，要以塵粒為凝(ning)結核(he)，形成一層液膜包圍(wei)在塵粒表面，增強了粉(fen)塵的凝(ning)聚性(xing)。對疏水(shui)性(xing)粉(fen)塵能改善其可濕性(xing)。

使塵粒與水接觸的作用機理主要有：慣(guan)性(xing)碰撞、截(jie)留和擴散。

2．慣性碰撞作用機理

塵粒與液滴間的慣性碰撞過程：當含塵氣流在運動過程中與液滴相遇，在液滴前x_d處，氣流開始改變方向，繞過液滴流動。而慣性較大的塵粒則要繼續保持其原來直線運動的趨勢。塵粒在作慣性運動時，主要受兩個力的影響，即本身的慣性力及周圍氣體的阻力。我們把塵粒從脫離流線到慣性運動結束所移動的直線距離稱為塵粒的停止距離，以x_s表示。若xs＞x_d，塵粒和滴液就會發生碰撞。在除塵技術中，把x_s與液滴直徑d_y的比值稱(cheng)為慣(guan)性碰撞數(shu)（亦(yi)稱(cheng)斯托克斯數(shu)）Ni。根據(ju)推(tui)導(dao)，慣(guan)性碰撞數(shu)Ni可用下(xia)式(shi)表示：

（5-5-1）

式中v_y——塵粒與液滴的(de)相對(dui)運動速(su)度，m／s；

d_y——液滴(di)的(de)直(zhi)徑(jing)，m；

d_c——塵(chen)粒直(zhi)徑，m。

慣性碰(peng)撞數(shu)類似于Re準則(ze)數(shu)，反映(ying)慣性碰(peng)撞的特(te)征。Ni數(shu)愈(yu)大，說明塵粒(li)和物(wu)體（如液滴，擋板、纖維）的碰(peng)撞機(ji)會愈(yu)多(duo)，碰(peng)撞愈(yu)強烈(lie)，因而慣性碰(peng)撞所造成(cheng)的除塵效(xiao)率也愈(yu)高(gao)。

從公式（5-5-1）可以(yi)看出，塵(chen)(chen)粒直(zhi)徑(jing)和(he)密(mi)度確定以(yi)后(hou)，Ni數(shu)的(de)(de)大(da)小(xiao)取(qu)決于塵(chen)(chen)粒與液滴間(jian)的(de)(de)相對速(su)度和(he)液滴直(zhi)徑(jing)。因(yin)此，對于一個(ge)已定的(de)(de)濕(shi)式除塵(chen)(chen)系統，要提高Ni值，必須提高氣液相對運動速(su)度和(he)減小(xiao)液滴直(zhi)徑(jing)。目前工程(cheng)上(shang)常用的(de)(de)各種濕(shi)式除塵(chen)(chen)器基本(ben)上(shang)是圍繞這兩(liang)個(ge)因(yin)素(su)發展(zhan)起來的(de)(de)。

必須指出，并不是液滴直徑d_y愈小愈好，d_y過小，液滴容易隨氣流一起運動(dong)，減(jian)小了氣液的相對運動(dong)速度(du)。試驗表明，液滴直徑約為捕集粒(li)徑的150倍時，效果最好，過大或過小都會使除塵效率下降。氣流的速度(du)也不宜過高(gao)，以免阻力增加(jia)。

3．截留作用機理

塵(chen)粒(li)隨氣流繞過液滴(di)過程中，塵(chen)粒(li)距液滴(di)小(xiao)于(yu)塵(chen)粒(li)半徑時，塵(chen)粒(li)即與水滴(di)碰撞(zhuang)而被截留。用截留參數NR描述：

（5-5-2）

NR值(zhi)越(yue)大，截留(liu)效(xiao)率(lv)越(yue)大，液滴捕集效(xiao)率(lv)越(yue)高。

4．擴散作用機理

微細(xi)粉塵(chen)在氣體分子(zi)撞擊下，象氣體分子(zi)一(yi)樣(yang)作布朗運動而(er)(er)發生擴散，并與水(shui)接(jie)觸(chu)而(er)(er)從氣流中分離。

從公式(shi)（5-5-1）可以看出，當粒(li)徑小于1μm時，Ni≈0。但(dan)是實際的除塵(chen)效率并不一定為零(ling)，這(zhe)是因為塵(chen)粒(li)向液體表面(mian)(mian)的擴散(san)在起作用。粒(li)徑在0.1μm左右時，擴散(san)是塵(chen)粒(li)運動的主(zhu)要因素。擴散(san)引起的塵(chen)粒(li)轉(zhuan)移(yi)與(yu)氣體分(fen)子的擴散(san)是相同的。擴散(san)轉(zhuan)移(yi)量(liang)與(yu)塵(chen)液接觸面(mian)(mian)積、擴散(san)系數、粉塵(chen)濃度(du)成正(zheng)比，與(yu)液體表面(mian)(mian)的液膜厚度(du)成反比。用擴散(san)數Ne描(miao)述擴散(san)作用大小：

（5-5-3）

擴散除塵(chen)效(xiao)(xiao)率隨液體直徑、塵(chen)粒直徑、氣體粘度和氣液相對速度的增大而減小。擴散除塵(chen)效(xiao)(xiao)率隨Ne的增大而降(jiang)低(di)。

式(shi)中(zhong)D為布朗擴散系(xi)數，按下式(shi)計算：

（5-5-4）

式(shi)中k——波爾茲(zi)曼常數，k=1.38054×10－23J/K；

k_c——庫寧(ning)漢滑動修正系數。

從公式（5-5-4）可以看出，粒徑愈大，擴散系數D愈小。例如在25℃空氣中，0.1μm的塵粒擴散系數為6.5×10－6cm²／s，0.01μm的塵粒擴散系數為4.4×10－4cm²／s。由此可見(jian)，粒(li)徑對除(chu)塵效率的(de)影(ying)響，擴(kuo)散(san)(san)(san)和(he)慣性碰(peng)撞是(shi)相反的(de)。另外擴(kuo)散(san)(san)(san)除(chu)塵效率是(shi)隨液滴直徑，氣體粘(zhan)度、氣液相對運動速度的(de)減小而增加的(de)。在工業(ye)上(shang)單純利用擴(kuo)散(san)(san)(san)機理的(de)除(chu)塵裝置是(shi)沒有的(de)，但是(shi)某些難以捕集(ji)的(de)細小塵粒(li)能在濕式(shi)(shi)除(chu)塵器或過濾式(shi)(shi)除(chu)塵器中(zhong)捕集(ji)是(shi)與擴(kuo)散(san)(san)(san)、凝聚等機理有關(guan)的(de)。當處理粉塵的(de)粒(li)徑比較細小，在設計和(he)選用濕式(shi)(shi)除(chu)塵器或過濾式(shi)(shi)除(chu)塵器時，應有意識地(di)利用擴(kuo)散(san)(san)(san)機理。

5．除塵效率計算

目前對濕式除塵器除塵效率的計算，仍然提不出精確的分析方法，因而在實際中主要采用某些近似的計算方法。對于慣性碰撞除塵效率η_t可用下列近似式計(ji)算：

（5-5-5）

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