粉尘的特性

粉尘的特性

粉尘具有许多不同的特性，包括了粉尘的粒径和分散度、游离二氧化硅含量、密度、安置角和滑动角、粘附性、湿润性、水硬性、磨损性、爆炸性、荷电性（带电性）、比电阻等。粉尘的物理、化学性质不同，对人体危害的性质和程度也就不同，致病的潜伏期也不同。

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1.粉尘的粒径及粒径分布

(1）粉尘粒径是表征粉尘颗粒大小的最佳代表性尺寸，粉尘的粒径对于球形尘粒来说，是指它的直径。实际的粉尘颗粒其大小、形状均是不规则的。为了表征颗粒的大小，需要按一定方法，确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称粒径。例如用显微镜法测定粒径时有定向粒径、长轴粒径、短轴粒径等；用筛分法测出的称为筛分直径；用液体沉降法测出的称为斯托克斯粒径。粒径的测定方法不同，其定义的方法也不同，得出的粒径值差别也很大，很难进行比较。

在通风除尘技术中，常用斯托克斯粒径作为粉尘的粒径。其定义为：在同一种流体中，与尘粒密度相同并且具有相同沉降速度的球体直径称为该尘粒的斯托克斯粒径。

(2）粉尘的粒径分布，是指某种粉尘中各种粒径的颗粒所占的比例，也称粉尘的分散度。粉尘的粒径分布可用分组（按粉尘粒径大小分组）的质量百分数或数量百分数来表示。前者称为质量分散度，后者称为计数分散度。粉尘的分散度不同，对人体的危害以及除尘机理和采取的除尘方式也不同。因此，掌握粉尘的分散度是评价粉尘危害程度、评价除尘

器性能和选择除尘器的基本条件。由于质量分散度更能反映粉尘的粒径分布对人体的危害和除尘器性能的影响，所以在除尘技术中多采用质量分散度。国内已生产出多种测定粉尘质量分散度的仪器，有不少单位已在使用。快净无管道新风系统。

2.粉尘密度

粉尘在自然堆积状态下，往往是不密实的，颗粒之间与颗粒内部存在空隙。因此，在自然堆积（松散）状态下单位体积粉尘的质量要比密实状态下小得多，所以，粉尘的密度分为堆积密度和真密度（见表0-1）。自然堆积状态下单位体积粉尘的质量称为堆积密度（或容积密度），它与粉尘的贮运设备和除尘器灰斗容积的设计有密切关系。在粉尘（或物料）的输送中也要考虑粉尘的堆积密度。密实状态下单位体积粉尘的质量称为真密度（或尘粒密度），它对机械类除尘器（如重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器）的工作和效率具有较大的影响。如对粒径大、真密度大的粉尘可以选用重力沉降室或旋风除尘器；对于真密度小的粉尘，则不适合用这种类型的除尘器。

3.粉尘的安置角及滑动角

安置角就是将粉尘自然地堆放在水平面上，堆积成圆锥体的锥底角，也叫自然堆积角、修止角、堆积角或安息角，一般为35°〜50°。将粉尘置于光滑的平板上，使该板倾斜到粉尘开始滑动时的角度称为滑动角或动安置角，一般为30°-40°。

粉尘的安置角和滑动角是评价粉尘流动性的一个重要指标，它们与粉尘的粒径、含水率、尘粒形状、尘粒表面光滑度、粉尘粘附性等因素有关，是设计除尘器灰斗或料仓锥度、除尘管道或输灰管道倾斜度的主要依据。快净无管道新风系统。

4.粉尘的粘附性

尘粒附着在固体表面上，或尘粒彼此相互附着的现象称为粘附。产生粘附的原因是由于粘附力的存在。粉尘之间或粉尘与固体表面之间的粘附性质叫粉尘的粘附性。在气态介质中，产生粘附的力主要有范德华力（分子力）、静电引力和毛细粘附力等。影响粉尘粘附性的因素很多，现象也很复杂。一般情况下，粉尘的粒径小、形状不规则、表面粗糙、含水率高、湿润性好和带电量大时.易于产生粘附现象：粉尘粘附现象还与其周围介质性质有关。

粉尘相互间的凝并与粉尘在器壁或管道壁堆积，都与粉尘的粘附性有关。前者会使尘粒增大，易被各种除尘器所捕集，后者易使除尘设备或管道发生故障：粉尘的粘附性的强弱取决于粉尘的性质（包括形状、粒径、含湿量等）和外部条件（包括空气的温度和湿度、尘粒的运动状况、电场力、惯性力等）。

5.粉尘的润湿性及水硬性

粉尘粒子被水或其他液体湿润难易的性质称为粉尘的湿润性。有的粉尘容易被水湿润，如锅炉飞灰、石英砂等，与水接触后会发生凝并、增重，有利于从气流中分离，这种粉尘称为亲水性粉尘。有的粉尘很难被水湿润，如炭黑、石墨等，这种粉尘称为憎水性粉尘。

用湿式除尘器处理憎水性粉尘，除尘效率不高，如果在水中添加某些湿润剂就可以减小固、液间的表面张力，提高粉尘的湿润性，有的粉尘与水接触后，会结成硬垢，这称为水硬性粉尘，这种粉尘易使湿式除尘器和排水管道结垢堵塞，所以不宜用湿法除尘。

6.粉尘的磨损性

粉尘的磨损性指粉尘在流动过程中对器壁或管壁的磨损程度。硬度高、密度大、带有棱角的粉尘磨损性大，粉尘的磨损性与气流速度的2〜3次方成正比，在高气流速度下，粉尘对管壁的磨损显得更为严重。为了减少粉尘的磨损，需要适当地选取除尘管道中的气流速度和壁厚。对磨损性的粉尘最好在易于磨损的部位（如管道的弯头、旋风除尘器的内壁等处）采用耐磨材料作内衬，除了一般耐磨涂料外还可以采用铸石、铸铁等材料。

7.粉尘的爆炸性

当悬浮在空气中的某些粉尘（如煤粉、麻尘等）达到一定浓度时，若存在能量足够的火源（如高温、明火、电火花、摩擦、碰撞等〉，将会引起爆炸，这类粉尘称为有爆炸危险性粉尘。

这里所说的爆炸是指可燃物的剧烈氧化作用，并在瞬间产生大量的热量和燃烧产物，在空间内造成很高的温度和压力，故称为化学爆炸。可燃物除指可燃粉尘外，还包括可燃气体和蒸气。引起可燃物爆炸必须具备两个条件：一是由可燃物与空气或含氧成分的可燃混合物达到一定的浓度；二是存在能量足够的火源。

粉尘的粒径越小，表面积越大，粉尘和空气的湿度越小，爆炸危险性越大。对于有操作危险的粉尘，在进行通风除尘系统设计时必须给予充分注意，采取必要和有效的防爆措施。爆炸性是某些粉尘特有的，具有爆炸危险的粉尘在空气中的浓度只有在一定范围内才能发生爆炸，这个爆炸范围的最低浓度叫做爆炸下限，最高浓度叫做爆炸上限，粉尘的爆炸上限因数值很大，在通常情况下皆达不到，故无实际意义。

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