超声雾化频率与雾化粒径关系的实验研究

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1、第35卷第6期压电与声光Vo1．35NO．62013年12月PIEZOELECTRICS8LACOUSTOOPTICSDec．2O13文章编号：1004—2474(2013)06—0886—03超声雾化频率与雾化粒径关系的实验研究张文俊，武明亮，郭丽潇，王永仙(中国辐射防护研究院，山西太原030006)摘要：研究建立了超声雾化装置，使用不同频率的压电换能器对抑尘剂进行了雾化，利用we[as2000气溶胶粒径谱仪对雾化产生的雾滴粒径进行了测定。结果表明，相同雾化条件下，雾滴粒径随压电换能器的振动频率增大而减小，减小量与理论计算具有较好的相合

2、性。关键词：超声雾化；压电换能器；粒径中图分类号：TB559文献标识码：AExperimentalStudyonRelationshipbetweenUltrasonicAtomizingFrequencyandAtomizedParticleDiameterZHANGWenjnil，wUMingliang，GUOLixiao，WANGYongxian(ChinaInstituteforRadiationProtection，Taiyuan030006，China)Abstract：Theultrasonicatomizingequipm

3、entwasfabricatedinthiswork．Thedustsuppressantwasatomizedbypiezoelectrictransducerwithdifferentultrasonicfrequency．Thediameteroftheatomizedfogdropwasmeasuredwithwelas2000aerosoldiameterspectrometer．Theresultindicatedthatdiameterofthefogdropdecreasedwhenthefrequencyofthepie

4、zoelectrictransducerincreased．Thetendencywascongruentwiththetheoreticresult．Keywords：ultrasonicatomizing；piezoelectrictransducer；particlediameter0引言了应用不同频率的超声波雾化装置，并研究了抑尘剂雾化后的粒径分布。超声雾化原理是利用压电换能器产生的超声波通过雾化介质传播，在气液界面处形成表面张力波，1实验因超声空化作用而使液体分子作用力破坏，从液体1．1雾化发生装置表面脱出形成雾滴，从而液体被雾

5、化为气溶胶状态。本工作所用的超声雾化装置如图1所示。该装超声雾化产生的液滴粒径较小，可制得分散均置包括谐振电路，压电换能器，盛放雾化液所需的箱匀的2～4m级液滴[1]。超声雾化技术广泛用于体。其中，谐振电路板(浙江佳为环境科技有限公空气加湿、农业喷药、药剂雾化治疗、半导体刻蚀、电司)和压电换能器(保定宏声声学有限公司)的频率子产品盐雾试验以及光谱分析等方面。分别为1．7MHz，1．9MHz，2．1MHz，2．3MHz。近年来，超声雾化也被用于粉尘捕集及气溶胶箱体内的液位通过溢流保持恒定，雾化液温度分别的治理]。超声雾化抑尘剂产生的微小雾滴

6、可将空为40℃、50℃，通过温控装置保持温度恒定。气中的粉尘微粒捕获，特别是对呼吸性粉尘(粒径小于5gm的)具有较高的捕集率，减少人体的吸入危害。雾化产生的雾滴的粒径对粉尘捕集效率有较大影响。与粉尘粒径相近的雾滴对粉尘粒子具有最好的捕集效果L3]。因而，针对不同粒径分布范围的粉换能器图1超声雾化装置示意图尘，可应用不同粒径分布的抑尘剂雾滴。本文建立收稿日期：2013-03—24作者简介：张文俊(1976一)，男，山西孝义人，助理研究员，硕士，主要从事核设施退役与环境整治的研究第6期张文俊等：超声雾化频率与雾化粒径关系的实验研究8871．2

7、粒径测量系统粒径分布测量采用德国Palas公司生产的welas2000气溶胶粒径谱仪。测量各频率的压电换能器将抑尘剂雾化后雾滴的粒径分布。welas2000主要由控制器与颗粒测量传感器组成，采用光散射原理实现对气溶胶粒径分布的测量。控制器内有一个真空泵，可吸人被测微粒。控制器上装有白光灯d／gm泡和光纤，是测量的关键部件。测量时由控制器自图3抑尘剂A在5O℃时雾化的粒径图谱带的真空泵定流量(5L／min)采样，采出的气体进O．11入welas2000的颗粒测量传感器中，在颗粒通过光O．O9学测量空间时，一束从光纤传过来的白光照射在气0．0

8、7溶胶上，粒子会对光产生漫散射，散射信号经另一根芝0．05光纤传入控制系统，在其中进行信号处理，然后将处O．O3理后的结果传入电脑，经专门软件进行分析整理。0．Ol2结果分析与讨论-0．0l理