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纺织粉尘参数及粒径的影响

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:纺织粉尘的堆积密度随纤维性质、形状、集合状态及压力等条件的变化而不同,因而准确数值不易确定。在工程上纺织粉尘的粒径多采用空气动力学直径。空气动力学直径da(μm)与粉尘实际直径d(μm)的关系为:纺织粉尘的形状为自然卷曲的长柱形体。有研究表明,增加纤维长度很少增大纤维的动力学直径,纤维空气动力学直径增大与否主要取决于纤维的直径。棉纤维空气动力学直径约比其真实直径大24%。

纺织粉尘参数及粒径的影响

1.真密度和堆积密度 单位体积物质所具有的质量称为密度,单位常用kg/m3纺织粉尘处于密实状态时的密度称为真密度,用ρp表示。纺织粉尘处于堆积状态下包括空隙体积在内的密度称为堆积密度,用ρa表示。粉尘在空气中的沉降或悬浮程度与粉尘的真密度有很大关系。在设计选择除尘器时必须知道粉尘的真密度。各种纤维粉尘的真密度为:棉1540kg/m3,羊毛1310kg/m3,丝1330~1450kg/m3,亚麻1500kg/m3,麻1500kg/m3粘胶纤维1500~1520kg/m3,涤纶1380kg/m3,锦纶1140kg/m3腈纶1170kg/m3,维纶1260~1300kg/m3,丙纶910kg/m3,氯纶1390kg/m3。纺织粉尘的堆积密度随纤维性质、形状、集合状态及压力等条件的变化而不同,因而准确数值不易确定。由于各种密度的尘粒混在一起,因而实用上多采用其概略数值。例如,纤维集合体中纤维所占有的空间一般为90%~96%,依此推算棉尘的堆积密度约为155kg/m3

2.纺织尘粒径 单个粉尘粒子的尺寸用粒径表示,其单位为μm。由于纺织粉尘的形状没有规则,为便于工程计算需采用有代表性的尺寸来表示纺织粉尘的粒径。在工程上纺织粉尘的粒径多采用空气动力学直径。空气动力学直径定义为:在静止空气中,尘粒的沉降速度与沉降速度相同的密度为1g/cm3的圆球的直径。空气动力学直径da(μm)与粉尘实际直径d(μm)的关系为:

纺织粉尘的形状为自然卷曲的长柱形体。有研究表明,增加纤维长度很少增大纤维的动力学直径,纤维空气动力学直径增大与否主要取决于纤维的直径。有学者证明,纤维空气动力学直径仅与纤维断面直径有关。棉纤维空气动力学直径约比其真实直径大24%。

3.粉尘分散度 粉尘的分散度是研究粉尘对人体危害及研究除尘机理、设计与选择除尘器和输尘管路等的基本条件。粉尘的分散度就是粉尘粒径分布,它反应粉尘中不同粒径的尘粒各占总体数量(数量分散度)或质量(质量分散度)的百分数。纺织环境工程中多用质量分散度,质量分散度用各粒级尘粒质量占计测粉尘总质量的百分数表示,即:

式中:PWi——某(i)粒级尘粒的质量百分数;(www.xing528.com)

Wi——某(i)的粒级尘粒的质量;

∑Wi——各粒级尘粒质量的总和。

4.含尘浓度 单位体积空气中粉尘的含量称含尘浓度,也称含尘量。空气中含尘浓度常用质量浓度或颗粒浓度表示。每立方米空气中所含粉尘的质量称为质量浓度,其单位为mg/m3。每立方米空气中所含粉尘的颗粒数称为颗粒浓度,其单位为粒/m3

5.爆炸性指标 粉尘的爆炸性指标包括粉尘云的最低着火温度、粉尘爆炸浓度下限、粉尘云的最小着火能量、粉尘云的最大爆炸压力和最大压力上升速度等。粉尘云的最低着火温度是判断粉尘云着火特性的一个重要参数。它是在没有火焰、电火花等火源的作用下,粉尘云在空气中被加热而引起燃烧、爆炸的最低温度。单位体积空气中能够发生爆炸的最低粉尘量称为粉尘爆炸浓度下限。当可燃物浓度处于下限时,可燃物质点的火焰可以由一个质点传到另一个质点而引起爆炸。粉尘爆炸浓度下限与粉尘云内燃烧传播速度有关。粉尘云的最小着火能量是指在最易引燃粉尘的试验条件下,能引起粉尘云着火的最小能量。从爆炸下限起,爆炸压力随粉尘浓度增大而增高,达到最大值后随粉尘云浓度增大而逐渐降低,在无限浓度时爆炸压力接近于零。一般把测得的爆炸压力中的最大值称为爆炸最大压力,这时的最大压力上升速度也达到最大值。最大爆炸压力和压力上升速度最能代表爆炸威力,它是衡量粉尘爆炸性的主要指标,是制订防爆措施的主要依据。达到最大爆炸压力时的尘云浓度是最危险的浓度。表2-1列出了部分纺织粉尘爆炸性指标的参考值。

表2-1 部分纺织粉尘爆炸性指标参考值

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