目前霧炮機(jī)噴霧除塵技術(shù),對(duì)呼吸性粉塵捕集效率普遍較低,這與呼吸性粉塵自身性質(zhì)有很系。這類粉塵極易吸附周圍氣體在表面形成氣膜,阻礙水霧對(duì)粉塵的濕潤(rùn)。為使水蒸氣吸附在粉塵上,變粉塵為親水性,可通過(guò)提高周圍環(huán)境中水蒸氣分壓比來(lái)實(shí)現(xiàn)。水霧粒徑小,與空氣接觸面積大,蒸發(fā)率高,能使含塵區(qū)水汽迅速達(dá)到飽和,不僅能滿足改善粉塵濕潤(rùn)性能所需的水蒸氣條件,還能通過(guò)多種作用機(jī)理實(shí)現(xiàn)呼吸性粉塵的捕集。
在水霧中,不僅存在著各種動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象,而且還有蒸發(fā)、凝結(jié)以及水蒸氣濃度差異造成的擴(kuò)散現(xiàn)象等,這都對(duì)呼吸性粉塵捕集起重要作用,所以對(duì)于水霧有多種除塵機(jī)理。
1、動(dòng)力學(xué)機(jī)理
在水霧中,大粒徑液滴仍是利用空氣動(dòng)力學(xué)機(jī)理來(lái)除塵的,即通過(guò)粉塵粒子液滴的慣性碰撞、攔截以及凝聚、擴(kuò)散等作用實(shí)現(xiàn)液滴對(duì)粉塵的捕集。
2、云物理學(xué)機(jī)理
水霧噴向含塵空間時(shí),能在很短時(shí)間內(nèi)蒸發(fā),使噴霧區(qū)水汽迅速飽和,過(guò)飽和水汽凝結(jié)在含塵區(qū)內(nèi)懸浮的大量粉塵粒子上,此后就開(kāi)始了凝聚和并合的微物理過(guò)程。這主要是由于水的相變和云滴形成所導(dǎo)致的溫度、濃度變化,加之噴霧霧流引起的含塵空氣運(yùn)動(dòng),使攜帶著粉塵粒子的云滴和其它水霧粒相互碰撞、凝并進(jìn)而增重下沉,形成“雨”降落下來(lái)。
另外由于水汽在呼吸性粉塵表面的凝結(jié),不僅改善了粉塵的親水性能,而且也增大了粉塵的體積與重量,這都對(duì)粉塵捕集起著促進(jìn)作用。
3、斯蒂芬流的輸運(yùn)機(jī)理
在噴霧區(qū)內(nèi),液滴迅速蒸發(fā)時(shí),必然會(huì)在液滴附近區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生蒸汽組分的濃度梯度,形成由液滴向外流動(dòng)擴(kuò)散的斯蒂芬流;同樣,當(dāng)蒸汽在某一核上凝結(jié)時(shí),也會(huì)造成核周圍蒸汽濃度的不斷降低,形成由周圍向凝結(jié)核運(yùn)動(dòng)的斯蒂芬流。因此,懸浮于噴霧區(qū)中的呼吸性粉塵粒子,必然會(huì)在斯蒂芬流的輸運(yùn)作用下遷移運(yùn)動(dòng),接觸并粘附在凝結(jié)液滴上被濕潤(rùn)捕集。