喷雾降尘效率的研究与分析.pdf

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1、第!"卷"第!期太原理工大学学报289:!"+8:!""#$$%年&月""’()*+,-(./,01),+)+023*40/1(./356+(-(71";<=#$$%’!’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’""文章编号!>$$"?@A!#!#$$%"$!?$!#"?$A喷雾降尘效率的研究与分析马素平!寇子明!太原理工大学机械工程学院#山西太原$!$$#A"摘"要!为了有效地利用喷雾技术沉降工矿企业作业场所中的粉尘!通过对水雾粒度与供水压力的内在联系进行理论分析与研究!结合粉尘沉降效率与水雾粒度

2、的关系!得出粉尘沉降效率与喷雾水压力之间的关系!应用;,/-,C软件将其绘制成曲线图"针对一定口径的雾化喷嘴!不同的供水压力对应不同的粉尘沉降效率曲线!且压力越大!效率越高"通过实践!实测降尘效率与曲线图上对应的值很接近!因此!可以以该曲线图为依据指导实际工作"当限定耗水量时!宜选择小口径雾化喷嘴!可以提高喷雾水压力获得细微的水雾!从而达到较高的降尘效率#对于粒径大于#&J的粉尘!在相同供水压力下!各级别粒度的粉尘沉降效率变化不大"此外!惯性碰撞捕尘机理对于粒径小于#&J的粉尘!沉降效率急剧下降!尤其是在供水压力比较低的情况下"关键词!喷雾降尘#水雾粒度

3、#粉尘#降尘率中图分类号!/_">A:A>"""文献标识码!,""在煤矿生产过程中#采用喷雾方式来沉降工作能#试图找到水雾化的内在规律#或采用理论分析’场所的粉尘#不仅经济实用#还有利于溶解空气中的或采用试验的方法$前苏联学者2345637将十几有害气体$采掘机组设置内外喷雾#工作面在每个位研究人员对压力型雾化喷嘴的试验结果用基本相支架上设置架间喷雾#工作面回风巷设置水幕或者似准则归纳出一个经验公式%!&(%>&雾柱降尘装置#运输线路的每个转载点也都设置9M>&$&AaA"#2$a>!!!>"B2$a!&9MR@’了喷头等等$随空气流动漂移到工作面回风巷

4、中的/粉尘#和运输转载过程中扬起的粉尘都是颗粒较小式中(>为雾滴粒径小于>的雾滴质量占雾滴总&$的微细粉尘#沉降这些微细粉尘必须要有相应的颗质量&$_时的雾滴粒径#JJ)/为特征尺寸#JJ)粒细微’密集的水雾才有效果#也就是说#对于一定#B为拉普拉斯数)R@为韦伯数!液滴稳定性参数"$粒径的粉尘#需要有相应粒径的水雾和水雾密度才在一定条件下#水雾化出的实际粒径是不尽相能将微细的粉尘有效沉降下来$对于使用方便’操同的#它有一个分布范围#不能简单地用平均值或中作简单的压力型雾化喷嘴#喷出水雾的颗粒大小和间值来代表#大家公认比较合理的数值是用>来&$水雾流量都

5、与供水压力有关#压力越大#水雾颗粒越%!&代表#即雾滴粒径小于>的雾滴质量占雾滴总质%#&小#水雾密度和流量也越大#降尘效果就越好#这量为&$_时的那个粒径$/计算公式为(在实践中已得到证实$为了在实践中能合理确定供#水压力#需要进一步从理论上和实践中研究降尘效>2)>2;5E8F#率与水压力之间的关系#以此作为依据#结合实际情/&"$#’E8F况#确定合适的水压力#从而达到好的效果$#式中("为喷嘴喷口半径#JJ);为喷嘴流量系数#$5!"水雾粒度与供水压力的关系与喷嘴结构有关)#为喷雾锥角即扩散角$有许多科技工作者在不断地研究喷嘴的雾化性>"拉普拉斯

6、数#B计算如下(!收稿日期!#$$&?$"?>@"""基金项目!山西省科技攻关项目!$!>>#>""""作者简介!马素平!>@%$I"男#河北石家庄人#副教授#在读博士#主要从事机械设计和机电液一体化研究工作#!/L9"$!&>?D%$@&"##%$>D@A@#!3?J!D$!A&%!@##!3?J$!&J"’!@"B&

7、2#K>$’!!"(""用!@"式计算出不同压力下水雾的粒径>&$如式中#为液体密度$水密度%J!&%为液22R>$$$KM表>所示(体表面张力$水取%R$’$"!+%J&为液体动力粘(当采用喷口半径是"的喷嘴$喷雾$R$’"&JJ度$#$k水取I!#’F"(则#(R>e>$+%!J扩散角是#R%$^$流量系数!实验得出"时$(R$’%A#>$$$K$a$"!/2!液膜厚度/R$’#DD$试验系数为6R>’!&$则水雾粒B&2%K>$&>$径>的计算式为#&$!"!/K>$’!A"!#aA#2$a!&9MY">&$&>$!&J"’!>$"""#"韦伯数R

8、@计算如下#水雾粒径>在不同压力下的计算值见表>(&$#!/2!R@&2K>$&