重力沉降

一種使懸浮在流體中的固體顆粒下沉而與流體分離的過程。它是依靠地球引力場的作用，利用顆粒與流體的密度差異，使之發生相對運動而沉降，即重力沉降。重力沉降是從氣流中分離出塵粒的最簡單方法。只有顆粒較大，氣速較小時，重力沉降的作用才較明顯。

基本介紹

• 中文名：重力沉降
• 外文名：gravity settling
• 類別：技術,工業,定義,物理學,方法
• 領域：物理

簡介

重力沉降

懸浮在介質中的分散體系質點要受到重力和浮力的作用，其所受的淨力為：

F=V(ρ-ρ0)g式中V為單個質點的體積；ρ和ρ0分別為質點與介質的密度;g為重力加速度。若ρ>ρ0,則質點下沉；反之則上浮。因此,只要質點與介質的密度不等,質點在重力場作用下就要朝一個方向濃集，或沉於容器的底部或浮於介質的上層。但另一方面,由於質點的濃集,體系出現濃差，因而產生擴散作用。擴散與沉降是兩個相對抗的過程。沉降使質點沿著沉降方向濃集；擴散則相反，使質點在介質中均勻分布。質點小時,擴散起主要作用,因而分散體系在動力學上是穩定的。質點大時,沉降起主要作用,質點在重力場中沉降，體系不穩定，粗分散體系即屬於這種情況。在中間狀態,沉降與擴散成平衡,質點在介質中濃度隨著高度不同有一平衡分布。

類型

降塵室

用於氣體除塵，如從焙燒礦石的爐氣中分離固體顆粒。最簡單的降塵室（圖1）為一長方形容器，底部設有集塵斗（灰斗）。含塵氣體自降塵室一端進入後,塵粒隨氣體作平移運動,同時又作沉降運動。如果它在氣流到達出口端前沉降到降塵室底部，它就能與氣體分離。降塵室在單位時間內的含塵氣處理量V與降塵室的底面積A及沉降速度ut成正比，即：

重力沉降

V=Aut

含塵氣處理量與降塵室的高度無關，因此降塵室以扁平形狀為佳。為提高降塵室的處理能力，可在其中設定多層水平降塵隔板（圖2）。這種多層降塵室為塵粒沉降提供的有效水平面積包括底面積和各層降塵隔板面積。

重力沉降

增稠器

通常是一個錐形底的圓筒或圓池（圖3）。將懸浮液連續加到圓筒中心液面以下，清液經周邊溢出，懸浮物緩慢沉至器底。器底設有旋轉齒耙，將沉渣移至中心，用泥漿泵排出。固體顆粒在增稠器內的沉降過程大致可分為三個階段：①在容器上部，顆粒濃度很小，顆粒沉降可認為互不干擾，稱為自由沉降階段。②在容器下部，顆粒濃度增大，顆粒沉降互相干擾，沉降速度很小，稱為干擾沉降階段。③在容器底部，沉聚泥漿自身經歷的增稠壓縮階段。增稠器具有澄清液體和增稠懸浮液的雙重功能，主要用於顆粒濃度較低的懸浮液的分離，如工業用水的澄清及過濾的預處理。

重力沉降