如前所述,沉降是借助于某種外力作用,使兩相發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)分離的操作。根據(jù)外力的不同,沉降又分為重力沉降、離心沉降和慣性沉降。
一? 重力沉降分離過程
在重力作用下使流體與顆粒之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而得以分離的操作,稱為重力沉降。重力沉降既可分離含塵氣體,也可分離懸浮液。重力沉降廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)過程的除塵技術(shù)。
(一)? 自由沉降速度
自由沉降與自由沉降速度? 根據(jù)顆粒在沉降過程中是否受到其他粒子、流體運(yùn)動(dòng)及器壁的影響,可將沉降分為自由沉降和干擾沉降。顆粒在沉降過程中不受周圍顆粒、流體及器壁影響的沉降稱為自由沉降,否則稱為干擾沉降。很顯然,自由沉降是一種理想下的沉降狀態(tài),實(shí)際生產(chǎn)中的沉降幾乎都是干擾沉降,但由于自由沉降的影響因素少,為了了解沉降過程的規(guī)律,通常從自由沉降人手進(jìn)行研究。
將直徑為d,密度為ρs的光滑球形顆粒置于密度為ρ的靜止流體中,由于所受重力的差異,顆粒將在流體中降落。如圖8—2所示,在垂直方向上,顆粒將受到3個(gè)力的作用,即向下的重力Fs,向上的浮力幾和與顆粒運(yùn)動(dòng)方向相反的阻力幾。