[發明專利]一種具有節水特性的離心射流霧化與超聲霧化結合的方法

在審

• 申請號: 202010585382.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111841205A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 高貴軍;李誠;寇子明;游青山;張永琴;熊于菽
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: B01D47/06
• 分類號: B01D47/06
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明屬于粉塵控制技術領域，公開了一種具有節水特性的離心射流霧化與超聲霧化結合的方法，對液體進行高速旋轉、甩出，液滴在離心力作用下初次霧化，獲得中心粒徑小于20μm的霧滴；初次霧化后的液滴撞擊到周圍的超聲振動壁面，通過控制超聲振動壁面的振動頻率產生不同波長的振動，與撞擊毛細波相疊加促進液滴霧化，得到粒徑小于10μm的的微霧群。本發明通過利用離心力與橫向風流作用破碎霧化機理獲得中心粒徑小于20μm的霧群，進而利用撞擊超聲振動壁面的霧化機理進一步破碎獲得中心粒徑小于10μm的微霧群；通過控制液滴的入射速度、固體表面的潤濕性和粗糙度、液滴粘度、液滴半徑等參數提高霧化效率，達到節水的目的。

技術領域

本發明屬于粉塵控制技術領域，尤其涉及一種具有節水特性的離心射流霧 化與超聲霧化結合的方法。

背景技術

工程隧道、礦山設備在較大濃度粉塵環境中運行，加劇設備磨損、堵塞管 路等而導致機械事故。其中掘進機、采煤機、輸送機和液壓支架的事故率最高， 達到30％，其中因機械磨損失效率達80％。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有的粉塵防治技術主要 有噴霧降塵、通風排塵、捕塵凈化和高壓注水。噴霧降塵一般要有增壓設備、 噴嘴，有效易操作但存在噴嘴易堵塞維修成本高的問題；通風排塵需利用礦井 通風機，只能作為輔助控制粉塵的方法；捕塵凈化利用除塵器，設備復雜成本 高，在井下工作面的惡劣環境中推廣應用不是太理想；高壓注水利用高壓注水 設備，設備成本高，只能用在采煤工作面；另外，現有還可采用旋轉式霧化、 超聲波霧化和爆炸水霧等降塵方式。旋轉霧化形成的液滴直徑一般比較大，對 于粉塵的捕捉能力較差，需要進一步的將液滴破碎；爆炸水霧主要用于突發性 的粉塵劇增，短時間內降塵，應用范圍過于局限。

解決以上問題及缺陷的難度為：現有的粉塵防治技術在一定程度上都起到 了降塵作用，有一定的適用性，但解決自身技術的缺陷仍存在一定的難度。優 化設備，改善性能，需要科研人員投入大量的時間和精力進而研發。也可相對 提高投入成本，但仍會存在經濟效益低、使用范圍有限等問題。

解決以上問題及缺陷的意義為：解決以上問題及缺陷能大大地提高降塵效 率，特別是對于煤礦安全生產，不僅能盡量避免因煤礦粉塵爆炸帶來的人員傷 亡、礦井損毀，還能提高井下工作人員的安全性，降低塵肺病發生率。本發明 提出了一種具有節水特性的離心射流霧化與超聲霧化結合的方法，液滴在離心 力下初次霧化，再撞擊超聲振動壁面二次霧化，獲得更細更小的霧滴。此方法 節約用水、霧滴分布均勻、降塵效果高，實施設備簡單，是對現有粉塵防治技 術的改進。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種具有節水特性的離心射流霧 化與超聲霧化結合的方法。

本發明是這樣實現的，一種具有節水特性的離心射流霧化與超聲霧化結合 的方法具體包括以下步驟：

液滴在離心力作用下產生第一次破碎霧化，對液體進行高速旋轉、甩出， 在離心力的作用下，獲得霧滴；

初次霧化后的液滴撞擊到周圍的超聲振動壁面，通過控制超聲振動壁面的 振動頻率產生不同波長的振動，與撞擊毛細波相疊加促進液滴霧化，得到微霧 群。

進一步，液滴在離心力作用下產生第一次破碎霧化的方法為風葉和電機的 輸出軸相連接，電機轉動帶動霧化風扇快速旋轉，由于葉片的高速旋轉，在離 心力的作用下，中空葉片輪轂中的液體沿葉片內的中心孔向外甩出，使得液體 在葉片的離心力的作用下產生第一次破碎霧化。

進一步，超聲振動壁面設置在霧化葉片的外圍。

進一步，超聲振動壁面以一定的頻率振動并有一定的傾斜角度和數量，水 滴以高速飛出后撞擊到周圍的超聲振動壁面上，在撞擊振動和超聲振動的雙重 作用下，大水滴碎裂成更多的微小霧滴。

進一步，霧滴的中心粒徑小于20μm。