干霧抑塵技術(shù)應(yīng)用及改造

李曉昆[1] 邵 婷[2] 李明亮[3]

[1]包鋼鋼鐵股份有限公司倉儲 內(nèi)蒙古·包頭 014010；

[2]包鋼集團(tuán)公司稀土鋼板材廠 內(nèi)蒙古·包頭 014010；

[3]包鋼集團(tuán)公司稀土鋼煉鐵廠 內(nèi)蒙古·包頭 014010

摘要： 在文章中，將干霧抑塵技術(shù)作為主要研究內(nèi)容，結(jié)合捕塵機(jī)理的分析，與相關(guān)原理結(jié)合了解到，在水霧顆粒粒徑相互接近并且霧量充足的情況下，兩者相互碰撞和凝聚的幾率會提高。干霧抑塵技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能夠有效地提高除塵的效率，且不會發(fā)生二次污染，突破了季節(jié)性使用的約束，具有為明顯的推廣與應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞 干霧抑塵技術(shù) 應(yīng)用 改造 研究

中圖分類號：TD714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

伴隨現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展，自動化水平顯著提高，在多個領(lǐng)域的應(yīng)用效果都十分突出。特別是重型機(jī)械設(shè)備使用的過程中，會伴隨開采強(qiáng)度的增加，粉塵量明顯提高，嚴(yán)重影響人體健康。干霧抑塵技術(shù)的應(yīng)用對粉塵防治的效果十分明顯，由此可見，深入研究并分析干霧抑塵技術(shù)應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1干霧抑塵概述

1.1 內(nèi)涵

干霧具體指的就是通過對某種技術(shù)的應(yīng)用，將水有效地霧化成細(xì)霧滴，且粒徑不超過 10 微米。干霧突出的優(yōu)勢就是和空氣的接觸面積較大，而且具有較高的蒸發(fā)率，使得含塵區(qū)域的水蒸氣能夠在短時間內(nèi)飽和。正是因?yàn)閲姵鏊F的霧量較大，且霧滴偏小，與“煙”類似，所以也被稱作干霧。

1.2 基本原理

一，空氣動力學(xué)原理。在含塵氣流繞過霧滴的情況下，塵粒會受慣性因素影響，偏離繞流氣流，并且和霧滴發(fā)生碰撞而被捕捉。具體指的就是在粉塵粒子和液滴碰撞的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)捕捉目標(biāo)。但是，捕捉成功率和粉塵的受力以及霧滴直徑之間存在緊密的聯(lián)系。也就是說，若水霧顆粒粒徑越小，那么粒子間黏力會隨之增加。在水霧粒徑是干霧級別的情況下，粒子更容易結(jié)合。這樣一來，粒子會逐漸擴(kuò)大并沉降，終實(shí)現(xiàn)粉塵粒子被去除的目標(biāo)。

二，“云”物理學(xué)原理。因霧滴微細(xì)性明顯，所以部分霧滴很容易在空氣當(dāng)中蒸發(fā)，導(dǎo)致局部處于密閉的捕塵空間內(nèi)部空氣相對濕度在短時間內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)飽和狀態(tài)，進(jìn)而通過塵粒逐漸產(chǎn)生“云”并以“雨”的形式下降。在粉塵方面，對 “云”物理學(xué)原理的合理運(yùn)用，可以不斷增強(qiáng)亞微米與微米級粉塵的效果。在微米級別干霧抑塵裝置處于工作狀態(tài)的過程中，密閉區(qū)域內(nèi)部會立即形成微細(xì)干霧，確?？諝獾臐穸仍诙虝r間內(nèi)飽和。隨后，處于飽和狀態(tài)的水蒸氣會和粉塵實(shí)現(xiàn)接觸，在凝結(jié)的基礎(chǔ)上沉降，終實(shí)現(xiàn)抑塵目標(biāo)。 

三，斯蒂芬流輸送機(jī)理。使用干霧抑塵技術(shù)的過程中，在噴霧的區(qū)域之內(nèi)，液滴會盡快達(dá)到蒸發(fā)的目標(biāo)。所以，液滴周邊區(qū)域內(nèi)部就會形成由蒸汽組成的濃度梯度，進(jìn)而向外部流動并擴(kuò)散，終形成斯蒂芬流。另外，在某核集中蒸汽并凝結(jié)的基礎(chǔ)上，核周邊的蒸汽濃度會顯著下降，進(jìn)而出現(xiàn)凝結(jié)核運(yùn)動形態(tài)的斯蒂芬流。在這種情況下，針對噴霧區(qū)域內(nèi)部的懸浮粉塵顆粒，就會受到斯蒂芬流輸送影響而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動，與凝結(jié)液滴相互接觸和粘附，終被濕潤并捕集。由此可見，在某區(qū)域內(nèi)部粉塵實(shí)現(xiàn)干霧捕集并且沉降以后，其余的粉塵濃度較高的區(qū)域，則會受到斯蒂芬流的輸送影響而發(fā)生運(yùn)動，始終和干霧發(fā)生碰撞和接觸，終得到系統(tǒng)化捕集的目標(biāo)。

1.3 優(yōu)勢

一方面，資源、資金節(jié)約效果明顯。與濕式除塵技術(shù)相比，干霧抑塵裝置在使用的過程中，實(shí)際的用水量明顯降低，只有濕式除塵技術(shù)的 1/1000。與此同時，物料濕度的增加重量比處于 0.02-0.05%范圍，且物料不存在熱值損失的情況。另外，對干霧除塵裝置的應(yīng)用，實(shí)際占地面積不大且操作便利，通過對 PLC 技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)控制的全自動化目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，干霧抑塵系統(tǒng)設(shè)備采購價格不高，實(shí)際的運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用不高。長此以往，粉塵爆炸的幾率會明顯下降，特別是消防設(shè)備投入。

另一方面，干霧抑塵設(shè)備使用不會受到季節(jié)變化影響。對干霧抑塵裝置的應(yīng)用，無需考慮季節(jié)變化，即便是冬季也能夠使用。主要的原因就是干霧抑塵裝置技術(shù)先進(jìn)，且裝置內(nèi)部設(shè)置伴熱帶，所以噴出干霧并不會在冬季凝結(jié)成為小冰滴。這樣一來，并不會對冬季抑塵的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。在實(shí)際使用溫度不超過 5 攝氏度的情況下，干霧抑塵裝置內(nèi)部的保溫系統(tǒng)就會啟動并運(yùn)行。

2 干霧抑塵技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

現(xiàn)階段，干霧抑塵技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢逐漸突顯出來，并且在個領(lǐng)域都實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。以干霧抑塵技術(shù)在翻車機(jī)房中的應(yīng)用為例進(jìn)行分析，根據(jù)分析報告與用戶的使用報告數(shù)據(jù)信息可以發(fā)現(xiàn)：如果選擇使用傳統(tǒng)的濕式除塵方法，能夠保證每立方米的粉塵含量達(dá)到 4.75 毫克。而每天每個翻車機(jī)房內(nèi)部的卸煤池，平均產(chǎn)生的粉塵量能夠達(dá)到10 噸。如果是13 個翻車機(jī)組，那么每年煤塵的產(chǎn)生量能夠達(dá)到 46800 噸。若每噸計算標(biāo)準(zhǔn)為 500 元，每年的損失金額就達(dá)到了 2340 萬元。但是，在選擇使用干霧抑塵技術(shù)裝置以后，對煤塵的能力明顯提高，超過90%，那么每年所降低的煤炭經(jīng)濟(jì)損失就超過2000 萬元。除此之外，如果使用傳統(tǒng)濕式除塵的方式，并根據(jù)每年卸車列數(shù)為2.3 萬計算，那么每列車所需噴施的水量會達(dá)到20 噸。但是，在引入微米級別干霧抑塵裝置以后，實(shí)際的噴水量會明顯減少，而且每列車的噴水量只有2 噸。若每噸的中水價格是1 元，那么每年所節(jié)省的資金就能夠達(dá)到410000 元。

根據(jù)干霧抑塵裝置的使用效果分析，在采樣檢測的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，干霧抑塵裝置在運(yùn)行方面，室內(nèi)的粉塵濃度能夠得到每平方米 3.977 毫克。若裝置停止運(yùn)行，每立方米的粉塵濃度能夠達(dá)到 5.733 毫克，有效地提高了抑塵的效果。

3 結(jié)束語

綜上所述，干霧抑塵技術(shù)的合理應(yīng)用對可吸入粉塵的防治提供了保障，能夠有效增強(qiáng)粉塵的效果，且經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與環(huán)境效益顯著，就有一定的推廣與應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

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