高壓霧化特性及降塵技術(shù)試驗(yàn)研究

李亞俊

(1.湖南有色冶金勞動保護(hù)研究院，長沙 410014；2.非煤礦山通風(fēng)防塵湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長沙 410014)

在工礦企業(yè)中粉塵的治理一直是業(yè)內(nèi)的難題，據(jù)國家衛(wèi)計(jì)委發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，塵肺病已占職業(yè)病報(bào)告總例數(shù)的87.72%，工業(yè)粉塵已成為導(dǎo)致職業(yè)病發(fā)生的主要原因，而粉塵危害最大的為粒徑小于10 μm的可吸入性粉塵顆粒，因其長期懸浮于空氣中難以沉降，對人體危害極大且難以治理。礦山企業(yè)因其生產(chǎn)的特殊性，作業(yè)環(huán)境相對密閉，粉塵治理問題更為嚴(yán)重。

為此，李小川研究指出粉塵軌跡由其沉降速度和氣流共同作用[1]；陳娟通過理論分析，提出氣、固兩相流的數(shù)學(xué)模型[2]；呂孝強(qiáng)等針對井下粉塵的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行分析及提出了相應(yīng)的治理技術(shù)[3]；黎勝龍等通過利用集成高壓微霧除塵與干霧抑塵裝置對粉塵進(jìn)行治理[4]；張永等利用高壓微霧系統(tǒng)在井下產(chǎn)塵點(diǎn)布置高壓微霧除塵設(shè)施，在礦井消塵、除塵方面取得良好效果[5]。上述研究從理論和實(shí)踐上對工業(yè)粉塵的治理提供了借鑒，研究顯示干霧對微細(xì)粉塵處理效果較佳，已經(jīng)在工業(yè)除塵上有良好應(yīng)用，高壓霧化的降塵效果與其霧化特性有密切關(guān)系，但有關(guān)高壓霧化特性及其降塵效果未有系統(tǒng)性研究。本文針對高壓霧化特性及粉塵凈化效果進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)研究。為優(yōu)化高壓霧化降塵效果提供理論基礎(chǔ)。

1 高壓霧化降塵機(jī)理

霧化機(jī)理是將水加壓至一定壓力，高壓力的水通過霧化噴嘴霧化，霧化后的水顆粒與粉塵相互碰撞實(shí)現(xiàn)粉塵的截留而實(shí)現(xiàn)降塵，而Stokes(Stk)作為微粒的湍流特征時間尺度及弛豫時間尺度比值[6]，是衡量霧化效果的重要指標(biāo)，其標(biāo)定如下：