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1 噴霧抑塵的機(jī)理
噴霧抑塵在諸多行業(yè)都有廣泛應(yīng)用,包括電廠大型噴霧燃料鍋爐、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)噴霧殺蟲、醫(yī)用噴霧劑等,都離不開噴霧抑塵的重要作用,其中大部分霧化設(shè)備是利用噴嘴把液體霧化成霧滴群。在這個(gè)過程中,連續(xù)液體由于自身存在動(dòng)能,或者和高速氣體介質(zhì)產(chǎn)生接觸摩擦,或者因?yàn)橥獠渴┘拥膭?dòng)能,破碎成具有一定直徑的霧滴,現(xiàn)階段能夠?qū)崿F(xiàn)霧化的形式較多,因此噴霧抑塵的機(jī)理也不盡相同,然而其物理實(shí)質(zhì)卻存在一定的類似,大體可以分為射流破碎和液膜破碎兩種。這個(gè)過程之后,液體霧化把大塊液體分成小霧滴,以此為基礎(chǔ),完成噴霧抑塵的作用。噴霧抑塵的機(jī)理總體而言涉及到以下幾個(gè)方面,具體如下。
1.1 重力降塵
氣流不斷運(yùn)動(dòng),粒徑和密度較大的塵粒會(huì)由于重力作用而發(fā)生自然沉降,具體會(huì)受到塵粒大小、密度及氣體流速等的影響。
1.2 慣性碰撞
塵粒在不斷運(yùn)動(dòng)中和霧滴發(fā)生碰觸,慣性作用導(dǎo)致其無法沿著氣體流線繞過去,而發(fā)生碰撞,因此被霧滴捕集,其效率與氣體速度、運(yùn)動(dòng)軌跡、附著能力有直接關(guān)
系。
1.3 截留
以慣性碰撞理論為基礎(chǔ),認(rèn)定其機(jī)理是塵粒僅僅具有大小之分,而無質(zhì)量之分,所以塵粒會(huì)隨著氣體流線繞過霧滴,假如流線上塵粒和水滴表面之間的距離不大于粉塵半徑,塵粒則會(huì)被截留附著。
1.4 擴(kuò)散
如果含塵氣流中粉塵粒徑不大于2μm,塵粒會(huì)跟隨氣流運(yùn)動(dòng)而無法按照慣性碰撞和截留機(jī)理,因?yàn)闅怏w分子熱運(yùn)動(dòng)而發(fā)生不規(guī)則運(yùn)動(dòng),氣體分子撞擊粉塵顆粒而使其擴(kuò)散,讓粉塵顆粒相當(dāng)均勻地分布于氣體空間。
1.5 靜電捕集
靜電捕集是存在大量帶電荷的霧粒,通過電荷之間庫(kù)侖力而捕集粉塵,其作用效率和粉塵介電常數(shù)、粉塵電荷量等有直接關(guān)系。
通過調(diào)查,分析發(fā)現(xiàn),噴霧抑塵效率的影響因素包括以下幾個(gè)方面:
2.1 粉塵和霧滴的相對(duì)速度
粉塵與霧滴的相對(duì)速度和碰撞時(shí)動(dòng)量有直接關(guān)系,可以解決液體表面張力問題,如果水霧粒徑超過0.1mm,則水粒速度超過30m/s,2μm的塵粒降塵率大約是55%。
2.2 霧滴粒徑。
噴霧霧滴粒徑大小和噴霧抑塵效率有直接關(guān)系,如果水量一致,霧滴的尺寸、數(shù)量、表面積等對(duì)效率的影響很大。
2.3 潤(rùn)濕性。
潤(rùn)濕性好,則親水粒子能夠快速被液體補(bǔ)集體收集,效率要比碰撞、截留以及擴(kuò)散高很多,可以針對(duì)較難潤(rùn)濕的粉塵,通過增添潤(rùn)濕劑的方法,減小其表面張力,從而促進(jìn)除塵效率的提升。
2.4 耗水量。
含塵空氣的耗水量和噴霧抑塵效率成正比。
2.5 液體黏度和粉塵密度。
液體的黏度越大,噴霧抑塵的效率越低,粉塵密度越大,則噴霧抑塵效率越高。
2.6 其他。
除此之外,還包括水霧作用范圍、霧化效果、噴霧器安裝位置、空氣參與霧化作用的量、通風(fēng)措施、粉塵濃度、帶電性等對(duì)噴霧抑塵效率有一定的影響。