自吸喷雾磁化降尘研究

论文摘要

众所周知,粉尘污染是世界公害之一。粉尘污染对人类和环境的影响是多方面的,如对人造成毒害和刺激,降低能见度,引起设备磨损腐蚀,对农作物、草原、牲畜生长造成危害,对环境卫生影响突出。现还有很多工业门类产生或受到粉尘的污染,如冶金、轻工、机械、陶瓷、煤炭、建材、电力、石油化工以及粮食粉碎、加工等行业,虽然经过不断的改造,采用新技术、新材料、新工艺,生产环境逐步得到改善,粉尘危害得到了一定的控制,但其根本问题并未彻底解决。因此,为了减轻和防止粉尘的危害,在采用现有技术的同时,不断研究新的降尘技术,对净化环境、保护员工的身体健康,使企业实现安全生产和持续稳定健康发展具有很强的现实意义。本文采用理论和实验相结合的办法。在对自吸式喷雾降尘的基本理论深入分析的基础上,包括喷雾捕尘机理、喷嘴雾化机理、自吸喷雾雾化过程及喷雾器设计依据、喷雾器雾化特性指标以及影响除尘效率的因素,再对自吸喷雾磁化水降尘机理进行了理论探讨,分析了纯水的结构以及水被磁化后其物化特性的变化,磁场对流过磁场的水的作用以及磁化水对捕尘效果和雾化性能的影响等,并对影响自吸喷雾降尘的因素从磁化喷雾角度进行了研究。然后进行了自吸喷雾磁化水粒子特性实验研究。在前人研究的基础上,选择了合理的磁化方式并运用射流泵和文丘里管的基本理论,确定了自吸喷雾磁化喷雾装置及其结构参数。通过对雾滴粒径SMD分布的测定,得出了磁化水喷雾液滴的粒径小于普通水喷雾的粒径；分别磁化液滴的SMD稍大于同时磁化时的；随着水压增大,液滴的粒径呈下降趋势,但并不与水压的变化成比例关系。由轴向速度分布的研究发现：液滴的粒径与其轴向速度之间存在对应的关系,即液滴的粒径越大,则其轴向速度也越大；而且雾滴的轴向速度和粒径符合五次多项式拟合曲线,但其参数则根据具体的条件而定。最后对自吸喷雾磁化降尘效率进行了实验研究,主要比较了单喷嘴喷雾与自吸式喷雾、自吸磁化喷雾与普通自吸喷雾的降尘效果。在相同水压下,自吸式喷雾方式总粉尘降尘效率要比单喷嘴的高；自吸磁化喷雾的降尘效果优于普通自吸喷雾；磁化位置影响喷雾降尘效果。本文实验结果与理论分析结果一致：磁化喷雾有利于提高喷雾的雾化性能和降尘效率,具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外研究现状及进展
• 1.1.1 国内外湿式降尘技术研究现状
• 1.1.2 磁化水的研究现状及进展
• 1.2 论文研究的背景及意义
• 1.3 论文研究的主要内容与技术路线
• 第二章 自吸喷雾降尘基本理论
• 2.1 喷嘴雾化机理
• 2.1.1 初次雾化
• 2.1.2 再次雾化
• 2.2 自吸喷雾雾化机理
• 2.2.1 一次雾化
• 2.2.2 二次雾化
• 2.3 自吸喷雾降尘机理
• 2.3.1 惯性碰撞
• 2.3.2 截留
• 2.3.3 扩散
• 2.3.4 凝聚
• 2.4 喷雾器雾化性能
• 2.5 影响喷雾器降尘效率的指标
• 2.6 本章小结
• 第三章 自吸喷雾磁化降尘机理分析
• 3.1 磁化水降尘机理
• 3.1.1 水分子及液态水特性
• 3.1.2 磁化水的特性
• 3.1.3 磁化水对雾化性能的影响
• 3.1.4 磁化水对捕尘效果的影响
• 3.2 自吸喷雾磁化降尘机理
• 3.2.1 自吸喷雾磁化降尘装置结构及工作原理
• 3.2.2 磁场对流过磁场的喷雾体作用原理
• 3.2.3 自吸喷雾磁化提高降尘效果作用原理
• 3.3 影响自吸喷雾磁化降尘的因素分析
• 3.3.1 喷雾流方向与流速
• 3.3.2 磁场强度
• 3.3.3 磁化方式
• 3.3.4 捕尘体形式
• 3.3.5 可溶性杂质
• 3.4 本章小结
• 第四章 自吸喷雾磁化水粒子特性实验研究
• 4.1 实验用自吸喷雾磁化装置的设计
• 4.1.1 实验用自吸喷雾磁化装置组成
• 4.1.2 磁化结构方式的选取
• 4.1.3 集风器结构确定
• 4.1.4 喷嘴结构尺寸的确定
• 4.1.5 文氏吸风管结构参数的确定
• 4.2 喷雾PDPA测量系统
• 4.2.1 相位多普勒粒子分析仪PDPA测量原理
• 4.2.2 本文使用的喷雾PDPA测量系统简介
• 4.3 实验方案设计及PDPA测量方法
• 4.3.1 喷雾特性实验装置
• 4.3.2 实验步骤与测点布置
• 4.4 自吸喷雾与自吸喷雾磁化PDPA实验结果与分析
• 4.4.1 索太尔平均直径（SMD）的实验结果及分析
• 4.4.2 轴向速度分布实验结果及分析
• 4.4.3 雾滴的粒径和轴向速度关系分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 自吸喷雾磁化降尘实验研究
• 5.1 实验系统及设备
• 5.1.1 实验系统
• 5.1.2 降尘实验主要装置
• 5.2 参数的测定与实验步骤
• 5.2.1 参数测定
• 5.2.2 实验步骤
• 5.3 实验结果及分析
• 5.3.1 实验结果
• 5.3.2 结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录（攻读硕士学位期间发表的论文）