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重力沉降

物理领域术语

一种使悬浮在流体中的固体颗粒下沉而与流体分离的过程。它是依靠地球引力场的作用，利用颗粒与流体的密度差异，使之发生相对运动而沉降，即重力沉降。重力沉降是从气流中分离出尘粒的最简单方法。只有颗粒较大，气速较小时，重力沉降的作用才较明显。

简介
悬浮在介质中的分散体系质点要受到重力和浮力的作用，其所受的净力为：
F=V(ρ-ρ0)g式中V为单个质点的体积；ρ和ρ0分别为质点与介质的密度;g为重力加速度。若ρ＞ρ0,则质点下沉；反之则上浮。因此,只要质点与介质的密度不等,质点在重力场作用下就要朝一个方向浓集，或沉于容器的底部或浮于介质的上层。但另一方面,由于质点的浓集,体系出现浓差，因而产生扩散作用。扩散与沉降是两个相对抗的过程。沉降使质点沿着沉降方向浓集；扩散则相反，使质点在介质中均匀分布。质点小时,扩散起主要作用,因而分散体系在动力学上是稳定的。质点大时,沉降起主要作用,质点在重力场中沉降，体系不稳定，粗分散体系即属于这种情况。在中间状态,沉降与扩散成平衡,质点在介质中浓度随着高度不同有一平衡分布。
类型
降尘室
用于气体除尘，如从焙烧矿石的炉气中分离固体颗粒。最简单的降尘室（图1）为一长方形容器，底部设有集尘斗（灰斗）。含尘气体自降尘室一端进入后,尘粒随气体作平移运动,同时又作沉降运动。如果它在气流到达出口端前沉降到降尘室底部，它就能与气体分离。降尘室在单位时间内的含尘气处理量V与降尘室的底面积A及沉降速度ut成正比，即：
V=Aut
含尘气处理量与降尘室的高度无关，因此降尘室以扁平形状为佳。为提高降尘室的处理能力，可在其中设置多层水平降尘隔板（图2）。这种多层降尘室为尘粒沉降提供的有效水平面积包括底面积和各层降尘隔板面积。
增稠器
通常是一个锥形底的圆筒或圆池（图3）。将悬浮液连续加到圆筒中心液面以下，清液经周边溢出，悬浮物缓慢沉至器底。器底设有旋转齿耙，将沉渣移至中心，用泥浆泵排出。固体颗粒在增稠器内的沉降过程大致可分为三个阶段：①在容器上部，颗粒浓度很小，颗粒沉降可认为互不干扰，称为自由沉降阶段。②在容器下部，颗粒浓度增大，颗粒沉降互相干扰，沉降速度很小，称为干扰沉降阶段。③在容器底部，沉聚泥浆自身经历的增稠压缩阶段。增稠器具有澄清液体和增稠悬浮液的双重功能，主要用于颗粒浓度较低的悬浮液的分离，如工业用水的澄清及过滤的预处理。
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