濕式除塵與氣水霧化機(jī)理研究

《濕式除塵與氣水霧化機(jī)理研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、濕式除塵與氣水霧化機(jī)理研究摘要粉塵濃度是影響煤礦通風(fēng)質(zhì)量和通風(fēng)安全的重要因素，噴霧降塵是降低粉塵濃度的有效方法。本文綜合考慮濕式除塵多種機(jī)理的綜合作用推導(dǎo)出改進(jìn)的噴霧液滴群捕塵效率計(jì)算模型，并通過對氣水霧化的機(jī)理研究得到氣水噴嘴霧化效果的影響因素，對評價濕式除塵效果和設(shè)計(jì)新型氣水噴嘴具有指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞粉塵濃度濕式除塵機(jī)理氣水霧化中圖分類號：TD714.42文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AStudyonWetDustRemovalandAir-waterAtomizationMechanismsSUBaozhong,ZHANGChaox

2、uan(PingdingshanTianancoalLimitedbyShareLtdNo.5CoalMine,Pingdingshan,He，nan467100)AbstractDustconcentrationisanimportantfactorwhichaffectsthesafetyofcoalmineventilationqualityandsafety,andspraydust-settlingisoneoftheeffectivemethodstoreducedustconcentration.This

3、paperconsiderscomprehensivelykindsofwetdustremovalmechanismstodeducethemodifiedcalculationmodelofthespraydropletgroupcollectingefficiencyandair-wateratomizationisresearchedtogettheinfluencingfactorofatomizationeffectofairatomizingnozzle.Thestudyhasaguidingsignif

4、icaneewhenevaluatetheefficiencyofwetdustremovalanddesignnewkindofGas-waternozzle.Keywordsdustconcentration；wetdustremoval；mechanisms；air-wateratomization0引言煤礦井下風(fēng)流中粉塵濃度是影響通風(fēng)質(zhì)量和通風(fēng)安全的重要因素。噴霧降塵是降低井下風(fēng)流中粉塵濃度的重要方法，研究濕式除塵與氣水霧化機(jī)理對于評價井下濕式降塵效果和研究新型氣水噴嘴有著重要的意義。國內(nèi)外學(xué)者對于濕式除塵機(jī)理

5、做了大量研究，但是并沒有全面考慮慣性、重力、截留、靜電、擴(kuò)散沉降等因素對噴霧液滴捕塵效率的影響。本文綜合考慮各種因素推導(dǎo)出改進(jìn)的捕塵效率計(jì)算模型。氣水噴嘴是濕式除塵機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部分，本文研究氣水霧化機(jī)理得出影響氣水噴嘴霧化效果的重要因素。改進(jìn)的捕塵效率計(jì)算模型和影響氣水噴嘴霧化效果的因素對于評價濕式降塵效果、設(shè)計(jì)氣水噴嘴有著重要的指導(dǎo)作用。1濕式除塵機(jī)理研究1-慣性碰撞捕集；2-截留捕集；3-布朗擴(kuò)散捕集；4-重力捕集；5-靜電捕集。圖1濕式除塵機(jī)理示意圖濕式除塵中，氣流中的粉塵主要靠液滴來捕集。水與含塵氣流的接觸方

6、式大致有水滴、水膜和氣泡三種方式。濕式除塵涉及多種機(jī)理的聯(lián)合作用，根據(jù)不同粒徑粉塵在流體中運(yùn)動的特征，濕式除塵機(jī)理涉及慣性、重力、截留、擴(kuò)散沉降等，這些機(jī)理的捕集過程如圖1所示。1.1單一液滴捕集效率1.1.1慣性碰撞捕集粒徑較大的塵粒在運(yùn)動中與液滴碰撞，慣性碰撞捕集效率與塵粒與液滴的相對速度、塵粒的直徑、密度和液滴的性質(zhì)有關(guān)。由Wong和Johnstone提出的孤立液滴捕集效率與實(shí)驗(yàn)較吻合：=(1)式中：——孤立液滴慣性碰撞捕集效率；——庫寧漢滑動修正系數(shù)；塵粒直徑，m；塵粒密度，kg/m3；孤立液滴慣性碰撞捕集效率

7、；——無因次慣性參數(shù)，稱斯托克斯數(shù)；液滴定性尺寸，m,對于球形液滴為其直徑；——?dú)怏w動力粘度，Pa?s,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣動力粘度為1.8g5Pa?So1.1.2重力捕集含塵氣流在運(yùn)動時，粒徑和密度大的塵?？赡芤蛑亓ψ饔米匀怀两迪聛肀灰旱尾都?。重力作用取決于塵粒的大小，密度和氣體流速。只有塵粒較大、密度大、空氣流速小時重力作用才比較明顯，其捕集效率通常用無因次沉降參數(shù)表不:二二(2)式中：孤立液滴重力效應(yīng)捕集效率；重力加速度，m/s2；氣體運(yùn)動粘度，m2/s；氣體流速，m/so1.1.3截留捕集當(dāng)塵粒隨氣流直接向液滴運(yùn)動時

8、，若塵粒與液滴的距離在dp/2以內(nèi)，該塵粒將被液滴吸引并捕集。分析截留作用機(jī)理時假定塵粒只有一定尺寸而無質(zhì)量，表征截留作用的是無量綱截留參數(shù)：=(3)塵粒很小時，截留捕集效率增高，勢流中球形液滴捕集效率可用式(4)計(jì)算：=?3(對于粘性流，有：=+(5)式中：一一孤立液滴截留捕集效率。1.1.4布朗擴(kuò)散捕集微細(xì)塵粒隨氣流運(yùn)動時，由