Технология защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г - 65 стр.

ствием центробежной силы, возникающей при вращательном движении по-
тока, аэрозольные частицы перемещаются радиально к стенкам циклона.
Взвешенные частицы отделяются от воздуха в основном при переходе потока
в восходящий, что происходит в конической части корпуса. Поток, продол-
жая движение в корпусе циклона, поворачивая на 180°, входит в выхлопную
трубу и, совершая в ней движение по восходящей спирали, выходит из ци-
клона. Частицы, выделившиеся из потока, поступают через нижнее выпуск-
ное отверстие в бункер.
     В циклоне создаются два вихревых потока: внешний - загрязненного
воздуха от входного патрубка в нижнюю часть конуса и внутренний - отно-
сительно очищенного воздуха из нижней части конуса во внутреннюю трубу.
     Процессы, происходящие в циклоне, весьма сложны и зависят от многих
факторов, поэтому при теоретических расчетах приходится делать много до-
пущений и упрощений. Так, принимают, что частицы аэрозоля, поступающие
с воздушным потоком в циклон, имеют сферическую форму, при входе за-
грязненного потока в аппарат равномерно распределены по сечению, части-
цы, которые при перемещении достигли стенок, осаждаются, хотя в действи-
тельности часть этих частиц будет выброшена в выхлопную трубу вследст-
вие турбулизации потока и т. д. Кроме того, не учитывается такой фактор,
как коагуляция частиц, происходящая в циклоне.
     Рассмотрим силы, действующие на частицу, движущуюся в кольцевом
пространстве между цилиндрической частью корпуса циклона и выхлопной
трубой.
     Центробежная сила, действующая на частицу, может быть определена из
выражения
            Fц = mч wт2/R,                                   (2.17)
     Силу сопротивления среды определяем из формулы Стокса
            Fс = 3 π wр dч μ0,                               (2.18)
где wт - тангенциальная скорость пылевой частицы, принимаемая равной
скорости газового потока при входе в циклон, м/с; wp - скорость движения
частицы в радиальном направлении, м/с; R - расстояние от центра вращения
газового потока (оси циклона) до частицы, м; mч - масса шаровой частицы,
равная (π dч3ρч/6), кг; dч - диаметр частицы, м; ρч - плотность материала час-
тицы, кг/м3; μ0 - динамическая вязкость газа, Н.с/м2.
     Через несколько мгновений после входа запыленного потока в циклон
силы Fц и Fс уравновешиваются, т. е.
            mч wт2/R = 3 π wр dч μ0,                         (2.19)
и частица движется в радиальном направлении с постоянной скоростью, ко-
торую можно определить из написанного выше равенства
         wр = mч wт2/(R.3 π dч μ0) = dч2 wт2 ρч/(18 R μ0).      (2.20)