[发明专利]一种具有节水特性的离心射流雾化与超声雾化结合的方法

说明书

本发明属于粉尘控制技术领域，公开了一种具有节水特性的离心射流雾化与超声雾化结合的方法，对液体进行高速旋转、甩出，液滴在离心力作用下初次雾化，获得中心粒径小于20μm的雾滴；初次雾化后的液滴撞击到周围的超声振动壁面，通过控制超声振动壁面的振动频率产生不同波长的振动，与撞击毛细波相叠加促进液滴雾化，得到粒径小于10μm的的微雾群。本发明通过利用离心力与横向风流作用破碎雾化机理获得中心粒径小于20μm的雾群，进而利用撞击超声振动壁面的雾化机理进一步破碎获得中心粒径小于10μm的微雾群；通过控制液滴的入射速度、固体表面的润湿性和粗糙度、液滴粘度、液滴半径等参数提高雾化效率，达到节水的目的。

技术领域

本发明属于粉尘控制技术领域，尤其涉及一种具有节水特性的离心射流雾 化与超声雾化结合的方法。

背景技术

工程隧道、矿山设备在较大浓度粉尘环境中运行，加剧设备磨损、堵塞管 路等而导致机械事故。其中掘进机、采煤机、输送机和液压支架的事故率最高， 达到30％，其中因机械磨损失效率达80％。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的粉尘防治技术主要 有喷雾降尘、通风排尘、捕尘净化和高压注水。喷雾降尘一般要有增压设备、 喷嘴，有效易操作但存在喷嘴易堵塞维修成本高的问题；通风排尘需利用矿井 通风机，只能作为辅助控制粉尘的方法；捕尘净化利用除尘器，设备复杂成本 高，在井下工作面的恶劣环境中推广应用不是太理想；高压注水利用高压注水 设备，设备成本高，只能用在采煤工作面；另外，现有还可采用旋转式雾化、 超声波雾化和爆炸水雾等降尘方式。旋转雾化形成的液滴直径一般比较大，对 于粉尘的捕捉能力较差，需要进一步的将液滴破碎；爆炸水雾主要用于突发性 的粉尘剧增，短时间内降尘，应用范围过于局限。

解决以上问题及缺陷的难度为：现有的粉尘防治技术在一定程度上都起到 了降尘作用，有一定的适用性，但解决自身技术的缺陷仍存在一定的难度。优 化设备，改善性能，需要科研人员投入大量的时间和精力进而研发。也可相对 提高投入成本，但仍会存在经济效益低、使用范围有限等问题。

解决以上问题及缺陷的意义为：解决以上问题及缺陷能大大地提高降尘效 率，特别是对于煤矿安全生产，不仅能尽量避免因煤矿粉尘爆炸带来的人员伤 亡、矿井损毁，还能提高井下工作人员的安全性，降低尘肺病发生率。本发明 提出了一种具有节水特性的离心射流雾化与超声雾化结合的方法，液滴在离心 力下初次雾化，再撞击超声振动壁面二次雾化，获得更细更小的雾滴。此方法 节约用水、雾滴分布均匀、降尘效果高，实施设备简单，是对现有粉尘防治技 术的改进。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有节水特性的离心射流雾 化与超声雾化结合的方法。

本发明是这样实现的，一种具有节水特性的离心射流雾化与超声雾化结合 的方法具体包括以下步骤：

液滴在离心力作用下产生第一次破碎雾化，对液体进行高速旋转、甩出， 在离心力的作用下，获得雾滴；

初次雾化后的液滴撞击到周围的超声振动壁面，通过控制超声振动壁面的 振动频率产生不同波长的振动，与撞击毛细波相叠加促进液滴雾化，得到微雾 群。

进一步，液滴在离心力作用下产生第一次破碎雾化的方法为风叶和电机的 输出轴相连接，电机转动带动雾化风扇快速旋转，由于叶片的高速旋转，在离 心力的作用下，中空叶片轮毂中的液体沿叶片内的中心孔向外甩出，使得液体 在叶片的离心力的作用下产生第一次破碎雾化。

进一步，超声振动壁面设置在雾化叶片的外围。

进一步，超声振动壁面以一定的频率振动并有一定的倾斜角度和数量，水 滴以高速飞出后撞击到周围的超声振动壁面上，在撞击振动和超声振动的双重 作用下，大水滴碎裂成更多的微小雾滴。

进一步，雾滴的中心粒径小于20μm。