1.3. Весовой метод измерения концентрации пыли 1

При движении пылегазового потока по газоходу круглого сечения небольшого диаметра большую роль в распределении частиц по сечению играет их отскок от стенок. 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 сечения газохода расстояния, равные его диаметру. В результате с увеличением скорости движения происходит выравнивание концентрации пыли по сечению потока [4 - 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 стенкам (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 потока, тем ближе к стенкам располагаются максимумы концентрации частиц пыли. Это можно объяснить уменьшением длины пролета частиц после столкновения со стенкой газохода по мере увеличения их размера.