压气水自吸风喷雾降尘的试验研究

摘要

目前生产性粉尘存在于很多行业和领域，包括采矿行业，冶金行业，玻璃生产行业，木材行业等，严重威胁着安全生产和人类健康。粉尘能够引发包括尘肺病在内的各种职业病;由粉尘引发的粉尘爆炸事故也是粉尘的主要危害之一。为了有效解决存在粉尘危害行业的粉尘治理问题，本文针对压气水自吸风喷雾降尘技术进行了试验研究。
　　 本文对于压气水自吸风喷雾降尘系统研究的主要内容有:压气水自吸风喷雾降尘相关理论，包括射流基本理论，气水混合射流喷雾雾化机理，降尘机理，旋转射流机理，两相流基本理论以及影响喷雾雾化性能的主要指标。用Fluent软件对压气水自吸风喷雾，自吸风喷雾和常规喷雾的流场进行模拟，观察射流的流场分布特点，研究各自射流管出口截面处的粒径分布。压气水自吸风喷雾降尘的实验研究，包括压气水自吸风喷雾系统的设计，数据测量装黄及实验方案的确定，实验结果的测量及分析。主要研究了影响喷雾效果的压气流量，喷嘴孔径，扩散角和喉嘴距等因素，研究了影响喷雾性能的平均粒径SMD值和有效射程。同时对试验系统的喷雾降尘效果进行实验研究，并与自吸风喷雾和常规喷雾降尘效果进行对比。
　　 数值模拟主要是对实验射流装置内部流场进行模拟，得出射流的流场矢量分布，流场出口截面处的雾滴粒径分布规律，并与压气水和常规喷嘴喷雾流场进行对比。压气水自吸风的喷雾效果比自吸风和常规喷嘴喷雾的流场分布更均匀，在同一截面处的粒径更小，所以喷雾效果是最好的。
　　 实验研究包括试验系统的确定，装置的选择及试验参数的测定，分别对影响喷雾效果的压气流量，喷嘴孔径，扩散角和喉嘴距四个变量运用控制变量法进行研究，分别测得不同变量组合下的雾滴平均粒径及喷雾有效射程。对测得平均粒径运用软件进行曲线拟合，求得拟合方程，并根据结果确定最优参数组合。对于有效射程的研究，分别求得各个变量在不同水平下的的平均有效射程，以确定最优参数组合。
　　 降尘效果实验主要研究了在相同实验条件下，将压气水自吸风和自吸风与常规喷嘴喷雾降尘效果进行对比，分别比较了它们的分级降尘效率，主要是对于粒径在5μm以下的呼吸性粉尘的降尘效率的研究。发现压气水自吸风喷雾的降尘效果是最好的。