目前,國內(nèi)冶金行業(yè)對開放性塵源的粉塵治理大多以傳統(tǒng)的水霧降塵為主(水壓在2.5MPa以下,普通噴嘴),降塵效果(尤其是對粉塵粒徑小的微細粉塵的降塵效果)不理想,根據(jù)前面對降塵原理的分析可知,高壓干霧會取得較好的降塵效果。
高壓干霧除塵過程可看作是對一個液體霧粒與固態(tài)粉塵的凝結(jié)過程。高壓干霧除塵在很大程度上表現(xiàn)為惰性凝結(jié)、靜電凝結(jié)和渦流凝結(jié)。惰性凝結(jié)的實質(zhì)是水霧碰撞上懸浮塵并捕捉它們。惰性除塵的效果可以用捕捉系數(shù)來評定,并且霧粒的粒度越接近粉塵的粒度,其效率就越高。計算塵粒對于霧粒的軌跡可以從理論上確定捕捉系數(shù)。在計算塵粒對于霧粒軌跡的方程式的基礎(chǔ)上,可以確定粉塵的最小粒度。
在使用靜電凝結(jié)時,兩個帶電區(qū)(霧粒和粉塵粒)的相互作用力,由電荷的符號,大小及霧粒和塵粒的粒度及它們之間的距離所決定。帶不同電荷粉塵比不帶電荷的粉塵粒容易凝結(jié),而帶同一電荷的粉塵粒比不帶電荷的粉塵粒更難凝結(jié)。同時,在使用自然的靜電凝結(jié)時,粉塵粒子之間的所有接觸都應(yīng)當有一定的效應(yīng)。而且應(yīng)當是,霧粒和粉塵粒子的電荷越多,這種凝結(jié)法的效果和高壓水霧除塵的效果就越顯著。由于許多粉塵帶有正電荷或負電荷,因此也要求高壓水霧的霧粒帶有不同的電荷,才能使粉塵與霧粒較好的凝并,取得較好的降塵效果。
在使用渦流凝結(jié)時,不同粒度和密度的粉塵,在不同的風(fēng)流中運動并相互碰撞。隨著粉塵的波動速度及其濃度的增加,碰撞的次數(shù)亦增加,單位體積內(nèi)的所有霧粒和所有的粉塵粒子在單位時間內(nèi)所發(fā)生的碰撞總數(shù)也會增加。
從以上分析可知,惰性凝結(jié)、靜電凝結(jié)和渦流凝結(jié)的強度及噴霧效果取決于一系列的因素,主要因素有:粉塵和霧粒的荷電大小,霧流(霧粒)的渦流強度,霧粒的形式和參數(shù)。而以上因素又是由噴霧的壓力和噴嘴的結(jié)構(gòu)決定的。因此,針對水霧降塵的效果,其最主要影響因素就是壓力和噴嘴自身結(jié)構(gòu)。