[发明专利]一种定量评估抑尘泡沫性能的方法

摘要

本发明公开了一种定量评估抑尘泡沫性能的方法，该方法以润湿性、黏附性、稳定性、输送能力、定向喷射能力和抗风吹散能力这六个指标全面表征泡沫从产生、输运、喷射到抑制粉尘全过程的性能，基于指标权重赋值和区间定量的思路，通过分析各评估指标的重要度、建立各指标的量化准则，提出以抑尘性能指数IFP定量评估抑尘泡沫的性能；根据IFP值的大小将抑尘泡沫的性能分为Ⅰ(优)、Ⅱ(良)、Ⅲ(中)和Ⅳ(差)四个等级，用以评估抑尘泡沫的综合性能，IFP值越大，则其性能越优，反之则越差。本发明给出了评估抑尘泡沫性能的定量指标及等级判定准则，将抑尘泡沫性能评价从笼统、片面推进到了定量、全面的新阶段，在工矿生产性粉尘防治中有广泛的适用性。

主权项

1.一种定量评估抑尘泡沫性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.取采自工矿生产场所产尘点的粉尘，筛分制备成粒径小于100μm的粉尘试样，取粉尘试样少许，压片后在泡沫界面流变仪上测定发泡液与粉尘试样的动态接触角θ，据此评估抑尘泡沫的润湿能力F_W：θ≤20°，则F_W≥0.9；20°＜θ≤30°，则0.8≤F_W＜0.9；30°＜θ≤35°，则0.7≤F_W＜0.8；35°＜θ≤40°，则0.6≤F_W＜0.7；θ＞40°，则F_W＜0.6；b.利用泡沫界面流变仪测定泡沫液的粘性模量G”，据此评估抑尘泡沫的黏附能力F_A：G”≥5mn/m，则F_A≥0.9；4mn/m≤G”＜5mn/m，则0.8≤F_A＜0.9；3mn/m≤G”＜4mn/m，则0.7≤F_A＜0.8；1.5mn/m≤G”＜3mn/m，则0.6≤F_A＜0.7；G”＜1.5mn/m，则F_A＜0.6；c.利用泡沫分析仪测定泡沫的半衰期T_half，据此评估抑尘泡沫的稳定性能F_s：若T_half≈30min，则F_s≥0.9；20min≤T_half＜30min，则0.8≤F_S＜0.9；10min≤T_half＜20min，则0.7≤F_s＜0.8；5min≤T_half＜10min，则0.6≤F_S＜0.7；T_half＜5min或者＞＞30min，则F_s＜0.6；d.利用压力传感器测定泡沫流体在其输送管路中的单位距离压降Δp，据此评估抑尘泡沫的输送性能F_T：若Δp≤25Pa/m，则F_T≥0.9；25Pa/m＜Δp≤50Pa/m，则0.8≤F_T＜0.9；50Pa/m＜Δp≤75Pa/m，则0.7≤F_T＜0.8；75Pa/m＜Δp≤100Pa/m，则0.6≤F_T＜0.7；Δp＞100Pa/m，则F_T＜0.6；e.采用粒子图像测速法测定泡沫流体的轴向喷射速度v_j，据此评估抑尘泡沫的定向喷射性能F_J：若4m/s≤v_j≤5m/s，则F_J≥0.9；3m/s≤v_j＜4m/s，则0.8≤F_J＜0.9；2m/s≤v_j＜3m/s，则0.7≤F_J＜0.8；1m/s≤v_j＜2m/s，则0.6≤F_J＜0.7；v_j＞4m/s或＜1m/s，则F_J＜0.6；f.利用风速计测试风流将覆盖于尘源上的泡沫体吹散的临界风速v_w，据此评估抑尘泡沫的定向喷射性能F_R：若临界风速v_w≥5m/s，则F_R≥0.9；4m/s≤v_w＜5m/s，则0.8≤F_R＜0.9；3m/s≤v_w＜4m/s，则0.7≤F_R＜0.8；2m/s≤v_w＜3m/s，则0.6≤F_R＜0.7；v_w＜2m/s，则F_R＜0.6；g.根据以上求出的F_W、F_A、F_S、F_T、F_J、F_R值，利用以下公式得出：I_FP＝0.3F_w+0.2F_A+0.2F_s+0.1F_T+0.1F_J+0.1F_R式中：I_FP——抑尘泡沫性能指数，无量纲量；F_W、F_A、F_S、F_T、F_J、F_R——润湿能力值、黏附能力值、稳定能力值、输送能力值、定向喷射能力值、抗风吹散能力值，均为无量纲量，取值区间为(0,1)的开区间；h.根据计算得到的性能指数I_FP值判定抑尘泡沫性能，I_FP值越大，则泡沫性能越好；抑尘泡沫的性能等级划分准则如下：Ⅰ级：I_FP≥0.9，表示性能优；Ⅱ级：0.8≤I_FP＜0.9，表示性能良好；Ⅲ级：0.6≤I_FP＜0.8，表示性能中等；Ⅳ级：I_FP＜0.6，表示性能差。