Центробежное осаждение частиц

Этот метод осаждения получил весьма широкое распространение в промышленности (в циклонах, мультициклонах, ротационных аппаратах). Используется он также и в мокром пылеулавливании при осаждении частиц на поверхности пузыря (например, при барботаже).

В области существования закона Стокса скорость центробежного осаждения шаровой частицы можно рассчитать, приравнивая центробежную силу F _ц, развивающуюся при вращении газового потока, стоксовой силе сопротивления среды F _с (4.6): F _ц = F _с (рис. 4.2), т.е.

, (4.15)

где m _ч – масса частицы;

v _ц – скорость вращения газового потока вокруг неподвижной оси;

r – радиус вращения газового потока.

Откуда скорость осаждения частиц

. (4.16)

Из выражения (4.16) следует, что скорость осаждения взвешенных частиц в центробежных пылеуловителях прямо пропорциональна квадрату диаметра частицы. Величина скорости осаждения при центробежном осаждении больше, чем при гравитационном в раз.

По аналогии с вышерассмотренным гравитационным осаждением введем параметр центробежного осаждения как отношение центробежной силы, действующей на шаровую частицу, к силе сопротивления среды:

. (4.17)

Отношение в правой части уравнения (4.17) представляет собой не что иное, как критерий Стокса Stk_ω, в котором линейный параметр r представляет собой радиус вращения газового потока. Это позволяет выразить коэффициент осаждения частиц (степень очистки) под действием центробежной силы в виде

. (4.18)