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超声波雾化除尘技术

文章出处:网责任编辑:作者:成功超声人气:-发表时间:2017-03-13 11:18:00【

 

灰尘超声波雾化技术并不需要将含尘气流抽出后再加以处理,可以直接抑制尘埃的产尘点,避免了除尘因素的影响。同时,由于细滴,用水量少,抑制尘埃的材料加湿只有千分之一到千分之五,因此不会影响工艺流程。除了具有简化除尘管理工作、抑尘技术无需清灰,避免了二次污染,从而改善了除尘管理人员的工作条件。抑尘系统占据空间很少,可节省厂房内有效空间,降低基建投资,抑尘系统不需要风机、除尘器和通风管道,比一般除尘系统节省30% ~ 50% 投资,安装时间可减少70%、与一般除尘器相比,抑尘技术可节省50%能耗,大幅度降低除尘运营成本等优点。

一、超声波雾化除尘的原理

超声波雾化技术是八十年代开发出一种新的除尘技术。其原理是应用压缩空气腔的影响产生超声波,超声波把水雾化成直径只有150μm的微细液滴,液滴尘埃局限在本地生产的捕获点,凝聚细小的灰尘,使尘埃落定迅速下降到,实现本地除尘。超声雾化捕尘器和其他许多除尘技术一样也需要水,但是超生雾化有着与众不同的特点。其基本原理主要有空气动力学原理。

根据空气动力学的原理,含尘气流绕过液滴,由于惯性流液滴周围的尘埃粒子相撞的偏差被捕获,即通过惯性碰撞,拦截尘埃微粒和液滴,从而实现捕获,捕捉是一个与液滴直径有关的过程。雾滴大时, 尘粒仅仅是随绕流绕过雾滴而未被捕集。雾滴与尘粒粒径相近时, 更容易与尘粒相撞而捕集到粉尘。超声波雾化正是应用这一原理产生微细粉尘粒径相近的雾滴来捕集粉尘。

当超声波水雾喷入灰尘空间时,因为墨滴的大小是小的,可以在很短的一段时间内蒸发,喷雾区域水蒸汽迅速饱,过饱和的水蒸汽凝结在尘土中的大量的灰尘颗粒,悬浮在区域上,此后就开始了凝聚和并合的微物理过程。这主要是由于水的相变和云滴形成所导致的温度、 浓度变化, 加之喷雾流引起的含尘空气运动, 使携带着粉尘粒子的云滴和其它水雾粒子相互碰撞、凝并进而增重下沉, 形成‘雨’ 降落下来。另外由于水蒸气在呼吸性粉尘表面的凝结, 不仅改善了粉尘的亲水性能, 而且也增大了粉尘的体积与重量, 这都对粉尘捕集起着促进作用。这种机理对抑制亚微米及微米级的粉尘特别有效。

对于微细水雾捕集呼吸性粉尘, 灰尘和薄雾由于有非常小的颗粒尺寸, 而且呼吸性粉尘一般润湿性很差, 这样的常规方法是难以实现高效率捕集的, 有必要使用某些措施,以提高碰撞的概率,使颗粒凝固成较大的颗粒,从而有利于实现沉降分离。根据悬浮颗粒相互接触所需条件来看, 颗粒间一般通过以下多种途径发生凝并,如冷凝凝并、 动力凝并与沉降等。

冷凝凝并。微细水雾捕尘机理表明, 水蒸气冷凝要以悬浮粒子为核, 且冷凝作用的发生还会造成捕尘空间中温度与浓度的不均匀变化, 这都为粒子的沉降创造了条件。冷凝是一种多方面凝并机理并存的综合作用过程, 主要包括水蒸气凝结和浓度梯度、温度梯度凝并。 动力凝并与沉降。动力凝并是指依靠外力作用, 使含尘区内各种粒子相互并和的过程。在含尘空间中喷射水雾, 捕集尘粒, 正是对这种动力凝并机理的应用。在这种情况下, 水滴或是依靠惯性力, 或是依靠自重力、 扩散力等与含尘区内的粉尘粒子相互凝并。

二、超声波雾化除尘效率

当水雾粒具有一定运动速度时, 水雾粒是通过惯性碰撞机理、拦截捕尘机理、布朗扩散机理的综合作用来降尘的。液滴直径越小, 则斯托克斯准数就越大, 惯性碰撞的捕集效率就越高尘粒的密度和粒度越大, 气液相对速度越高。另一方面, 水雾粒数越高, 雾化除尘的效率就越高。水雾粒数从宏观的角度可以用液气比。超声雾化除尘系统在较小的汽水比范围内除尘效率已超过90%, 与传统的喷雾相比汽水比小10 倍以上, 这说明超声雾化除尘系统用水量很少。

三、超声波雾化除尘技术的优点

节省用水量;后续处理设备简单, 易于处理和运输;微细水雾有利于呼吸性粉尘的捕集;节省运行成本 超声波雾化技术对于可吸入颗粒物具有良好的捕集效果, 与传统喷淋除尘技术相比, 效率由35 % 提高至80 % 以上, 另外, 具有用水量小(传统用水量的0.1% )、后续处理简单等优点,在可吸入颗粒物控制技术方面具有广泛的应用前景。

文章来源:超声波分散

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