Дисперсный состав пыли

Размер частиц на границах фракций, мкм	<1,5	1,5-2,5	2,5-5	5-7,5	7,5-10	I0-15	15-25	25-35	35-50	>50
Фракции, % от общей массы частиц	2,19	3,73	7,89	13,16	15,45	21,13	18,63	6,06	5,1	6,66

Результаты определения дисперсного состава могут быть представлены в виде таблицы, в которой приведены проценты массы или числа частиц, с размерами меньше или больше заданного. Пример - таблица 1.2.

Таблица 1.2

Фракции пыли с частицами меньше или больше заданного размера

Размер частиц d, мкм	1,5	2,5	4	7	10	15	25	50
Масса частиц больше d, %	97,81	94,08	86,19	70,74	49,61	30,98	17,82	6,66
Масса частиц меньше d, %	2,19	5,92	13,81	29,26	50,39	69,02	82,18	93,34

Совокупность всех фракций аэрозоля называют фракционным составом его дисперсной фазы, которую можно представлять графически. Откладывая по оси абсцисс значения интервалов, составляющих фракции, а по оси ординат - доли или процентные содержания частиц соответствующих фракций, получают гистограммы - ступенчатые графики фракционного состава. С уменьшением интервалов фракций гистограммы приближаются к плавным кривым. Иногда такие кривые бывают близки по форме к кривой нормального распределения случайных величин, которая описывается двумя параметрами - средним диаметром частиц d_m и стандартным отклонением  от него:

; , (1.1)

где М_i - число частиц в i-той фракции.

Результаты определения дисперсного состава пыли обычно представляют в виде зависимости массовых (иногда счетных) фракций частиц от их размера. Распределения частиц примесей по размерам могут быть различными, однако на практике они часто согласуются с логарифмическим нормальным законом распределения Гаусса (ЛНР). В интегральной форме это распределение описывают формулой

, (1.2)

где M(d_ч) — относительная доля частиц размером менее d_ч; d₅₀ — медианный размер частиц, при котором доли частиц размером более и менее d₅₀ равны; lg  — среднеквадратичное отклонение в функции ЛНР.

Графики ЛНР частиц обычно строят в вероятностно-логарифмической системе координат, текущий размер частиц откладывают на оси абсцисс, а на оси ординат — относительную долю частиц с размерами меньше d_ч. Шкалу оси абсцисс строят по логарифму диаметра частиц, а оси ординат — вычислением каждого из значений шкалы по уравнению

, (1.3)

где .

Цифровые значения этой функции затабулированы и приводятся в сокращенном виде (табл. 1.3).

Таблица 1.3.

M(dч)	y	M(dч)	y
1	-2,326	50	0,0
10	-1,645	55	0,126
15	-1,282	60	0,253
15,9	-1,036	65	0,384
20	-1,00	70	0,524
25	-0,842	75	0,675
30	-0,675	80	0,842
35	-0,524	84,1	1,00
40	-0,384	85	1,036
45	-0,253	90	1,282
	-0,126	95	1,645
		100	2,326

Если в этой системе координат интегральное распределение частиц по размерам описывается прямой линией, то данное распределение подчиняется ЛНР. В этом случае d_m = d₅₀ находят как абсциссу точки графика, ордината которой равна 50%, а lg  — из уравнения lg  = lg d_84.1 - lg d₅₀. Для характеристики пылей и сравнения их между собой достаточно иметь два параметра: d₅₀ и lg . Значение d₅₀ дает средний размер частиц, а lg  — степень полидисперсности пыли. В табл. 1.4 приведены значения d₅₀ и lg  для некоторых пылей.

Таблица 1.4

Технологический процесс	Вид пыли	d50 , мкм	lg 
Заточка инструмента	Металл, абразив	38	0,214
Размол в шаровой мельнице	Цемент	20	0,468
Сушка угля в барабане	Каменный уголь	15	0,334
Экспериментальные исследования	Кварцевая пыль	3,7	0,405

По дисперсности пыли классифицированы на 5 групп: I — очень крупнодисперсная пыль, d₅₀ >140 мкм; II — крупнодисперсная пыль, d₅₀ = 40…140 мкм; III — среднедисперсная пыль, d₅₀ = 10…40 мкм; IV — мелкодисперсная пыль, d₅₀ = l…10 мкм; V — очень мелкодисперсная пыль, d₅₀ < l мкм.

Важный параметр пыли — ее плотность. От плотности частиц пыли зависит эффективность ее осаждения в гравитационных и центробежных пылеуловителях.

Склонность частиц пыли к слипаемости определяется ее адгезионными свойствами. Чем выше слипаемость пыли, тем больше вероятность забивания отдельных элементов пылеуловителя и налипания пыли на газоходах. Чем мельче пыль, тем выше ее слипаемость. Слипаемость пыли значительно возрастает при ее увлажнении.

Смачиваемость частиц жидкостью (водой) влияет на работу мокрых пылеуловителей, а электрическая заряженность частиц — на их поведение в пылеуловителях и газоходах.