氣體介質中分(fēn)離懸浮粒子的(de)物(wù)理(lǐ)學機理(lǐ)，決定了(le)不同粉塵采用(yòng)不同的(de)技術和(hé)設備進行除塵。其中，部分(fēn)粉塵分(fēn)離的(de)主要機理(lǐ)用(yòng)于除塵的(de)主要技術方向;而另一部分(fēn)則表示次要機理(lǐ)。次要機理(lǐ)隻能提高(gāo)主要機理(lǐ)作用(yòng)效果。

    1·粉塵的(de)重力分(fēn)離：以粉塵從緩慢(màn)運動的(de)氣流中自然沉降爲基礎的(de)，從氣流中分(fēn)離粒子是一種最簡單，也(yě)是效果最差的(de)機理(lǐ)。因爲在重力除塵器中，氣體介質處于湍流狀态，即使粒子在除塵器中逗留時(shí)間很長(cháng)，也(yě)不能有效地分(fēn)離含塵氣體介質中的(de)細微粒度粉塵。

    對(duì)較粗粒度粉塵的(de)捕集效果要好得(de)多(duō)，但這(zhè)些粒子也(yě)不完全服從靜止介質中粒子沉降速度爲基礎的(de)簡單設計計算(suàn)。

    粉塵的(de)重力分(fēn)離機理(lǐ)主要适用(yòng)于直徑大(dà)于100——500um的(de)粉塵粒子。

    2·粉塵離心分(fēn)離：由于氣體介質快(kuài)速旋轉，氣體中懸浮粒子達到極大(dà)的(de)徑向遷移速度，從而使粒子有效地得(de)到分(fēn)離。離心除塵方法是在旋風除塵器内實現的(de)，但除塵器構造必須使粒子在除塵器内的(de)逗留時(shí)間短。相應地，這(zhè)種除塵器的(de)直徑一般要小，否則很多(duō)粒子在旋風除塵器中短暫的(de)逗留時(shí)間内不能到達器壁。在直徑約1——2m的(de)旋風除塵器内，可(kě)以十分(fēn)有效地捕集10um以上大(dà)小的(de)粉塵粒子。對(duì)某些需要分(fēn)離微細粒子的(de)場(chǎng)合通(tōng)常用(yòng)更小直徑的(de)旋風除塵器。

    增加氣流在旋風除塵器殼體内的(de)旋轉圈數，可(kě)以達到延長(cháng)粒子逗留時(shí)間的(de)目的(de)。但這(zhè)樣往往會增大(dà)被淨化(huà)氣體的(de)壓力損失，而在除塵器内達到極高(gāo)的(de)壓力。當旋風除塵器内氣體圓周速度增大(dà)到超過18——20m/s時(shí)，其效率一般不會有明(míng)顯改善。其原因是，氣體湍流強度增大(dà)以及往往不予考慮的(de)因受科裏奧利力的(de)作用(yòng)而産生對(duì)粒子的(de)阻滞作用(yòng)。此外，由于壓力損失增大(dà)以及可(kě)能造成旋風除塵器裝置磨損加劇，無限增大(dà)氣流速度是不相宜的(de)。在氣體流量足夠大(dà)的(de)情況下(xià)可(kě)能保證旋風除塵器裝置實現高(gāo)效率的(de)一種途徑—并聯配置很多(duō)小型旋風除塵器，如多(duō)管旋風除塵器。

    3.粉塵慣性分(fēn)離：粉塵慣性分(fēn)離機理(lǐ)在于當氣流繞過某種形式的(de)障礙物(wù)時(shí)，可(kě)以使粉塵粒子從氣流中分(fēn)離出來(lái)。障礙物(wù)的(de)橫斷面尺寸愈大(dà)，氣流繞過障礙物(wù)時(shí)流動線路嚴重偏離直線方向就開始的(de)愈早，相應地，懸浮在氣流中的(de)粉塵粒子開始偏離直線方向也(yě)就愈早。反之，如果障礙物(wù)尺寸小，則粒子運動方向在靠近障礙物(wù)處開始偏移(由于其承載氣流的(de)流線發生曲折而引起)。

    在氣體流速相等的(de)條件下(xià)，就可(kě)發現第二種情況的(de)慣性力較大(dà)。所以，障礙物(wù)的(de)橫斷面尺寸

愈小，順障礙物(wù)方向運動的(de)粒子達到其表面的(de)概率就愈大(dà)，而不與繞行氣流一道繞過障礙物(wù)。由此可(kě)見，利用(yòng)氣流橫斷面方向上的(de)小尺寸沉降體，就能有效地實現粉塵的(de)慣性分(fēn)離。

    利用(yòng)慣性機理(lǐ)分(fēn)離粉塵，勢必給氣流帶來(lái)巨大(dà)的(de)壓力損失。然而，它能達到很高(gāo)的(de)捕集效率，從而使這(zhè)一缺點得(de)以補償。

    4.粉塵靜電力分(fēn)離：靜電力分(fēn)離粉塵的(de)原理(lǐ)在于利用(yòng)電場(chǎng)與荷電粒子之間的(de)相互作用(yòng)。雖然在一些生産中産生的(de)粉塵帶有電荷，其電量和(hé)符号可(kě)能從一個(gè)粒子變向另一個(gè)粒子，因此，這(zhè)種電荷在借助電場(chǎng)從氣流中分(fēn)離粒子時(shí)無法加以利用(yòng)。由于這(zhè)一原因，電力分(fēn)離粉塵的(de)機理(lǐ)要求使粉塵粒子荷電。還(hái)可(kě)以通(tōng)過把含塵氣流納人(rén)同性荷電離子流的(de)方法達到使粒子荷電。

    利用(yòng)靜電力機理(lǐ)實現粉塵分(fēn)離時(shí)，隻有使粒子在電場(chǎng)内長(cháng)時(shí)間逗留才能達到高(gāo)效率。這(zhè)就決定了(le)電力淨化(huà)裝置，由于保證含塵氣流在電除塵器内長(cháng)時(shí)間逗留的(de)需要，電除塵器尺寸一般十分(fēn)龐大(dà)，因而相應地提高(gāo)了(le)設備造價。

    5.粉塵分(fēn)離的(de)擴散：絕大(dà)多(duō)數懸浮粒子在觸及固體表面後就留在表面上，以此種方式從該表面附近的(de)粒子總數中分(fēn)離出來(lái)。所以，靠近沉積表面産生粒子濃度梯度。因爲粉塵微粒在某種程度上參加其周圍分(fēn)子的(de)布朗運動，故而粒子不斷地向沉積表面運動，使濃度差趨向平衡。粒子濃度梯度愈大(dà)，這(zhè)一運動就愈加劇烈。懸浮在氣體中的(de)粒子尺寸愈小，則參加分(fēn)子布朗運動的(de)程度就愈強，粒子向沉積表面的(de)運動也(yě)相應地顯得(de)更加劇烈。

    6.熱(rè)力沉澱作用(yòng)：管道壁和(hé)氣流中懸浮粒子的(de)溫度差影(yǐng)響這(zhè)些粒子的(de)運動。如果在熱(rè)管壁附近有一不大(dà)的(de)粒子，則由于該粒子受到迅速而不均勻加熱(rè)的(de)結果，其最靠近管壁的(de)一側就顯得(de)比較熱(rè)，而另一側則比較冷(lěng)。靠近較熱(rè)側的(de)分(fēn)子在與粒子碰撞後，以大(dà)于靠近冷(lěng)側分(fēn)子的(de)速度飛(fēi)離粒子，朝著(zhe)背離受熱(rè)管壁的(de)方向運動。從而引起粒子沉降效應，即所謂熱(rè)力沉澱。

    當除塵器内的(de)積塵表面用(yòng)人(rén)工方法冷(lěng)卻時(shí)，熱(rè)力沉澱的(de)效應特别明(míng)顯。

    7.凝聚作用(yòng)：凝聚是氣體介質中的(de)懸浮粒子在互相接觸過程中發生豁結的(de)現象。之所以會發生這(zhè)種現象，也(yě)許是粒子在布朗運動中發生碰撞的(de)結果，也(yě)可(kě)能是由于這(zhè)些粒子的(de)運動速度存在差異所緻。粒子周圍介質的(de)速度發生局部變化(huà)，以及粒子受到外力的(de)作用(yòng)，均可(kě)能導緻粒子運動速度産生差異。

    當介質速度局部變化(huà)時(shí)，所發生的(de)凝聚作用(yòng)在湍流脈動中顯得(de)特别明(míng)顯，因爲粒子被介質吹散後，由于本身的(de)慣性，跟不上氣體單元體積運動軌迹的(de)迅速變化(huà)，結果粒子互相碰撞。

    如果是多(duō)分(fēn)散性粉塵，細微粒子與粗大(dà)粒子凝聚，而且細微粒子愈多(duō)，其尺寸與粗大(dà)粒子的(de)尺寸差别愈大(dà)，凝聚作用(yòng)進行愈快(kuài)。粒子的(de)凝聚作用(yòng)爲一切除塵設備提供良好的(de)捕塵條件，但在工業條件下(xià)很難控制凝聚作用(yòng)。

    從廢氣中将顆粒物(wù)分(fēn)離出來(lái)并加以捕集、回收的(de)過程稱爲除塵，實現上述過程的(de)設備裝置稱爲除塵器。