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    塵粒有黏附于其他粒子和其他物質表面的特性

    信息來源: http://www.kosmosltd.net  時間:2018-05-23 13:14:32 

    塵粒有黏附于其他粒子和其他物質表面的特性,附著力有三種,即范德華力、靜電力和 毛細黏附的表面張力。微米級塵粒的附著力遠大于重力,直徑10Mm的粉塵在濾布上附著力 可達自重的1000倍,當懸浮塵粒相互接近時,彼此吸附聚集成大顆粒,當懸浮微粒接近其 他物體時即會附著其表面,必須有一定的外加力才能使其脫離。集合的粉塵體之間亦存在粉 塵間的吸附力,一般稱為粉塵的黏性力,若需要集合的粉塵沉積物剝離,必須施加拉斷力。

    (1)分子力這是作用在分子間或原子間的作用力,也稱為范德華力,范德華力使塵粒 表面有吸附氣體、蒸汽和液體的能力。粉塵顆粒越細,比表面積越大,單位質量粉塵表面吸 附的氣體和蒸汽的量越多。單位質量粉塵粒子表面吸附水蒸氣量可衡量粉塵的吸濕性。當液 滴與塵粒表面接觸,除存在液滴與塵粒表面吸附力外,液滴尚存在自身的凝聚力,兩種力量 平衡時,液滴表面與塵粒表面間形成濕潤角,表征塵粒的濕潤性能。濕潤角越小,粉塵濕潤 性越好;反之,說明粉塵濕潤性差。實際上是一種吸附力。球體與平面間的分子力可表 達為:

    例如lOfmi石英砂及石灰石顆粒黏著在塑料纖維上的力約分別為:
    式中.Fvdw為球體和平面間的分子力,N; 為范德華常數,對于金屬半導體,匕= (3.2 ?17.6)X10 — 19J;對于塑料,/^=0. 96X10 — 19J;對于不同物體,; 為球體粉塵直徑,m;對于非球體,此值用兩物接觸點的粗糙度半徑r代替;L為兩黏 著體間距離,fim; —般可取4X 10—4jum;當L〉0. 01/xm時,這種黏著力可忽略不計。

    Fvdw = 6X10-9N(r, = 0. 5Mm) Fvdw = l. 194X10_9N(r, = 0. lMm)

    (2)毛細黏附力粉塵顆粒含有水分時,互相吸著的顆粒間由于毛細管作用而生成“液 橋”,產生使顆?;ハ囵ぶ牧?,一般可表達為:

    Fk = 2TzydD

    式中,為毛細黏附力,N; 7為水的表面張力,~?般為0.072N/m,對于= 的顆粒,Fk=4. 5X10—7N; 為粉塵直徑,pm。

    (3)庫侖力這是顆粒荷電后產生的靜電力,它可表達為:

    式中,Qy Q2為兩顆粒的電荷,C; e0為真空介電常數;^為在某介質內的相對介電 常數;L為兩顆粒間的距離,ym。

    在電場中,此力是主要的;而無外加電場時,_Fe遠小于分子力,可忽略不計。

    煙塵的黏結性和煙塵的含水、溫度、粒度、幾何形狀、化學成分等有關。煙塵黏結性的 強弱可用黏結力表示。從微觀上看,黏結力包括分子力、毛細黏結力和靜電力,其中毛細黏 結力起主導作用。各類煙塵的黏結性按黏結強度分類見表1-19。

    除塵技術中,粉塵的黏著性多采用拉伸斷裂法進行測定。將粉塵樣品用震動充填或壓 實充填方法,裝人可分開成兩部分的容器中,然后對粉塵進行拉伸,直至斷裂,用測力計測 量粉塵層的斷裂應力。在用此法測定時,其拉伸方向有水平狀態和垂直狀態兩種。圖1-15 是水平拉伸斷裂法黏著性測試的示意,圖1-16是垂直拉斷法黏著性測試儀示意。

    表1-19煙塵黏結性分類

    分類黏結性黏結強度/Pa煙塵名稱一類無黏結性0?60干礦丨查粉、干石英粉、干粘黏土二類微黏結性60 ?300未燃燒完全的飛灰、焦炭粉、干鎂粉、頁巖灰、干滑石粉、高爐灰、 爐料粉三類中等黏結性300?600完全燃燒的飛灰、泥煤粉、濕鎂粉、金屬粉、黃鐵礦粉、氧化鋅、氧 化鉛、氧化錫、干水泥、炭黑、干牛奶粉、面粉、鋸末四類強黏結性大于600潮濕空氣中的水泥、石膏粉、雪花石膏粉、熟料灰、含鈉鹽、纖維 塵(石棉、棉纖維、毛纖維)


    粉塵的黏著性直接影響管道冷卻器和除塵器的堵塞和結垢情況*所以遇有黏著性大的粉 塵,必須考慮相應的技術措施,避免堵塞和結垢的發生。使用袋式除塵器處理黏著性強的粉 塵,應適當增加清灰次數和清灰強度,避免濾袋黏附粉塵?;叶飞系恼翊螂妱訖C也應功率稍 大一些,使粉塵不至于在灰斗下料口搭橋堵塞。

    煙塵.黏結性強,昜使電除塵器內壁黏結而堵塞,極板和極線上煙塵不易清掉,造成反電 暈和電暈閉鎖現象,影響除塵效率,在電除塵器設計、運行管理中均采取相應對策.

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