Основи процесу видалення пилу з поверхні
Видалення пилу з поверхні посредствам насадок досягається в результаті силового дії повітряного потоку на тверді частинки. Робочий процес видалення пилу залежить від розміру, форми, щільності і кількості частинок, стану пилу і поверхні, а також швидкості повітряних потоків, що створюються в безпосередній близькості від поверхонь, забруднених пилом. Швидкість в свою чергу визначається конструктивними особливостями насадок. Розглянемо цей складний процес.
Бічний профіль насадок з полками, що знаходяться в робочому положенні щодо оброблюваної поверхні, утворює своєрідний трійник, в якому зливаються два зустрічних потоку.
Видалення пилу з поверхні повітряним потоком слід розглядати як процес, що складається з трьох взаємопов'язаних фаз: перша - початок руху частинок, друга - коливальний загасаюче рух, третя - відрив і винесення частинок з поверхні.
Як правило, виведення частинок з положення статичної рівноваги вимагає менших зусиль, ніж відрив і винесення їх з поверхні. Виняток становлять частинки, медіанний розмір яких не перевищує товщини прикордонного ламинарного шару, що визначається робочим режимом течії повітря на вході в насадки. Тому подолання сил, що утримують такого розміру частки (зазвичай dт<50мкм) на плоскости, возможно лишь при динамическом давлении, способном разрушить пограничный слой вокруг частицы. Подобное увеличение динамического давления не рационально, так как основная масса скоплений пыли на различных поверхностях машиностроительных заводов состоит из более крупных и относительно легко приходящих в движение частиц. В энергетическом отношении более правильным является обеспечение начала движения частиц dт<50мкм с помощью средств механического воздействия (например, щеток), а также за счет кинетической энергии уже пришедших в движение более крупных частиц. Отсюда вытекает что с гидродинамических позиций основной задачей является выявление закономерности движения, отрыва и уноса частиц dт<50мкм. Наибольший интерес в решаемой задаче представляют исследования двух последних фаз.
Спочатку дослідження другої фази проводились на підставі вивчення закономірностей коливань матеріальної точки. Однак незважаючи на спрощені завдання, такі дослідження дозволили виявити загальний характер руху частинок і при подальшій коригуванні наблизити його до реальних умов, тобто до руху безлічі частинок. Характер закономірностей руху частинок в умовах злиття зустрічних потоків був підтверджений швидкісний кінозйомкою процесу.
Частка, підхоплена повітряним потоком, рухається по каналу трійника. За рахунок інерції вона проскакує зону всмоктування збірного каналу і потрапляє в протилежний лівий канал трійника. За рахунок інерції вона проскакує зону всмоктування збірного каналу і потрапляє в протилежний лівий канал трійника. Тут рух частинки загальмовується зустрічним повітряним потоком. Досягнувши крайнього положення в лівому каналі, де швидкість х = 0, частинка рухається в зворотному напрямку і так далі. Нарешті, амплітуда коливань частки скорочується настільки, що вона зупиняється в якомусь нейтральному положенні, після чого слідує невеликий розгін, після чого слідує невеликий розгін, відрив з підстави трійника і винесення частки в збірний канал. Розгляд теорії видалення частинок з поверхні досить наочно показує складність фізичного процесу, що характеризує всі фази руху пилу. В одних випадках можуть домінувати умови підйому часток з поверхні, в інших наступний їх винесення. Крім того, при збиранні виробничих приміщень машинобудівних заводів в масі віддаленої пилу можуть зустрічатися вкраплення великих частинок, також підлягають видаленню. Це зобов'язує режим роботи насадки визначити, виходячи з максимальної швидкості в приймальному отворі.