泡沫除尘机理研究_奚志林
浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用
浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用随着工业化的快速发展，煤矿作为重要的能源资源，在国家经济发展中起着不可替代的作用。
传统的煤矿生产存在着严重的环境污染问题，尤其是矿井开采和煤炭运输过程中产生的粉尘污染。
粉尘污染不仅影响工人健康，也加剧了大气环境污染。
如何有效地治理和控制煤矿粉尘成为了当前煤矿行业急需解决的问题之一。
一、泡沫除尘技术的原理泡沫除尘技术是一种以泡沫为介质进行除尘的技术。
其原理是通过添加表面活性剂和气泡剂等物质，使水产生大量微细气泡，在气泡的作用下，吸附并吸附粉尘，最终通过泡沫脱除器将泡沫带进除尘装置，实现除尘的目的。
泡沫除尘技术具有以下几大特点：1.高效性：通过泡沫的吸附作用，可以有效地除掉空气中的粉尘颗粒，不仅除尘效果好，而且泡沫可以重复使用，节约了水资源。
2.安全性：泡沫除尘技术不含有毒害物质，对环境和人体不会造成危害。
3.适用性广：泡沫除尘技术可以用于各种颗粒物料的除尘，适用范围广。
二、泡沫除尘技术在煤矿生产中的应用现状目前，泡沫除尘技术已经在煤矿生产中得到了一定程度的应用。
在井下通风系统中，通过泡沫喷淋装置将泡沫喷洒到通风管道内，使粉尘附着在泡沫上，然后通过泵送设备将泡沫送至除尘装置进行处理，从而实现了对井下粉尘的有效控制。
在露天矿生产中，通过泡沫除尘喷洒系统将泡沫均匀喷洒到露天场地上，可以有效地控制风化和运输产生的粉尘，减少对环境的污染。
一些煤矿企业还将泡沫除尘技术应用于煤矿设备的除尘处理中，通过在设备上安装泡沫喷淋装置，有效地减少了设备运转产生的粉尘。
经过长期的生产实践证明，泡沫除尘技术在煤矿生产中具有很好的应用效果，为改善生产环境和保护工人健康做出了积极的贡献。
虽然泡沫除尘技术在煤矿生产中取得了一定的成效，但也面临着一些问题和挑战。
1.技术不成熟：目前，泡沫除尘技术在煤矿生产中还处于起步阶段，并没有形成成熟的技术体系，一些煤矿企业在技术实施过程中存在不同程度的技术难题。
矿井尘源泡沫化治理技术研究与应用
科学技术I Science&Technology矿井尘源泡沬化治理技术研究与应用/文/吕玉芝随着现代化、自动化、智慧化矿山建设的发展，粉尘治理技术升级成为新时期煤矿企业迫切需要解决的重要问题。
采掘工作面喷雾降尘技术一直是国内矿山选择的主要降尘方法，但此技术的缺点是除尘效率较低。
泡沫除尘可以通过良好的覆盖、湿润和黏附等方式作用于粉尘，从源头上防止粉尘的扩散，降低空气中粉尘浓度，是矿山企业粉尘治理技术升级替代的重要技术选择。
一、泡沫除尘技术机理泡沫除尘技术自上个世纪50年代由英国问世后，得到了美国、前苏联、德国、日本等主要产煤国家的响应和认可，并相继开展泡沫除尘技术应用研究。
进入2000年后，我国煤矿企业及科研机构开始对泡沫除尘技术进行现场试验应用，降尘效率普遍达到了80-90%左右。
泡沫除尘技术是根据除尘泡沫具有隔绝性、粘性、弹性和湿润性等特性，利用矿井的防尘供水系统和压风系统作为介质和动力源，将发泡剂与防尘水、压风通过发泡装置混合形成泡沫喷洒至产尘点，粉尘在产生后的高浓度初始阶段被泡沫所捕获，继而被泡沫所湿润、覆盖和黏附，并在各种机理的共同作用下产生有效的除尘效果。
矿井尘源泡沫化控制是一项系统工程，国内外学者和技术人员对发泡剂和除尘泡沫本身性质的研究，以及关于该技术的应用工艺方面的研究成果比较分散，相关泡沫除尘文献数量较少，均未形成系统的理论成果。
同时，受泡沫除尘高成本的影响，泡沫除尘技术在我国煤矿企业仍然处于试验应用阶段。
随着我国矿井智慧化、现代化建设的发展，以及国家环境保护和职业病危害防治等政策的要求，矿井建设对无尘化的要求更加严格，高效除尘无疑是现实需求，传统的喷雾降尘技术亟待进行转型升级。
二、泡沫除尘技术在煤矿企业的应用2018年，山东能源新汶矿业集团防尘技术研究室对泡沫除尘技术进行了大量的现场试验，先后在长城五矿、新巨龙公司、翟镇矿业等进行推广应用，大幅提升了矿井粉尘防治水平。
浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用
浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用随着现代科技的不断发展，煤矿生产中的环保技术也随之不断创新。
在煤矿生产过程中，除尘是防止粉尘污染的重要环节，而泡沫除尘技术就是一种新型的除尘技术，具有除尘效率高、使用方便、成本低等优点。
本文将就泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用做出浅谈。
泡沫除尘技术是一种将泡沫液体喷洒在物体表面上，通过泡沫液体的吸附和黏附作用来除尘的一种技术。
其工作原理是通过电脑控制系统将泡沫液体喷射在物体表面上，将粉尘颗粒黏附在泡沫表面上，并通过泡沫液体带走粉尘颗粒。
而且泡沫具有防火、防爆、消音等特点，可以满足煤矿生产过程中安全生产的需求。
因此泡沫除尘技术在煤矿生产中的应用前景广阔。
一、煤矿生产中的露天采矿过程中，矿石的破碎、运输和装载过程会产生大量的粉尘，而且该粉尘量极大，已经成为污染环境的重要因素。
因此，采用泡沫除尘技术可以快速有效地清除露天采矿场地的粉尘，减少大气中的粉尘利用率，提高空气质量，降低环境污染的程度。
同时，与传统的手工清扫相比，泡沫除尘技术具有清扫效率高、使用方便、成本低等优点。
二、煤矿生产中的煤堆场及煤仓储区域。
经常有大量的煤粉尘污染大气，形成重大的环境风险。
使用泡沫除尘技术可以防止煤粉尘扩散，达到清除环境中的粉尘颗粒的效果。
在清除粉尘的过程中，泡沫液体不会对煤炭产生任何损害。
三、煤矿生产中地震的咆哮也常常造成粉尘，而这不仅对工人有害，而且对环境有害。
使用泡沫除尘技术可以快速有效地清理土石方中的粉尘，将其控制在土石方内，减轻粉尘污染的危害。
目前泡沫除尘技术在国内外已经得到了广泛的应用，且随着技术的不断发展，泡沫除尘技术也得到了不断的改良，主要表现在：1、机械泡沫除尘流程控制系统的智能化。
泡沫除尘技术流程控制系统的智能化可以提高泡沫液体的使用效率和清洁率；2、新型泡沫喷雾设备的开发，使泡沫喷雾的范围和效果更加广泛；3、泡沫除尘的清洁效率得到了提高，因为泡沫表面呈现的排列结构可以提高泡沫的分散性和协同作用，提高工作效率；4、煤矿生产中的泡沫除尘技术逐渐与电子技术、通信技术等各种新兴技术相结合，应用更加广泛。
073煤矿泡沫除尘技术研究现状及趋势
高 、耗水量小等显著优点 ,但该技术目前还存在以下 不足 。
(1)发泡方式不适用于井下条件 。在泡沫除尘 的研究过程中 ,科研人员设计的发泡器主要有两种 , 一种是网式发泡器 ,另一种是孔隙填充物式发泡器 。 网式发泡器的工作原理是泡沫液由喷头喷洒至发泡 网上 ,形成液膜 ,压缩空气鼓吹液膜发泡 。如果泡沫 液的压力过大会导致发泡网上形不成液膜 ,如果压 缩空气压力过大 ,会导致发泡网上的液膜雾化 ,不能 产生泡沫 ,而煤矿井下的水和压缩空气的压力都很 大 ,不利于网式发泡器在井下应用 。孔隙填充物式 发泡器的工作原理是靠发泡器中具有微小孔隙的填 充物增加气液混合强度而形成泡沫 ,由上文可知 ,虽 然 Deter公司设计的发泡器获得了应用 ,但对于煤 矿井下的水质而言 ,它在使用过程中很容易堵塞 ,且 清洗比较困难 。
浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用
浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用泡沫除尘技术是一种通过喷洒泡沫剂与煤尘颗粒接触而达到除尘效果的方法。
在煤矿生产中，由于煤矿开采、运输和处理过程中产生了大量粉尘，严重影响了生产环境和工人的健康。
研究和应用泡沫除尘技术，具有重要的意义。
目前，国内外关于泡沫除尘技术的研究主要集中在以下几个方面：泡沫剂的选择与性能研究、泡沫喷洒技术及设备研究、泡沫除尘效果评价、泡沫除尘技术在煤矿生产中的应用研究等。
泡沫剂的选择与性能研究是泡沫除尘技术研究的基础。
泡沫剂的类型和性能直接影响到泡沫的稳定性和除尘效果。
研究者通过实验和理论计算等手段，选取合适的表面活性剂、稳定剂、发泡剂和助泡剂等，制备出适用于煤矿生产环境的泡沫剂，并优化其配方，提高除尘效果。
泡沫喷洒技术及设备研究是泡沫除尘技术研究的关键。
喷洒方式和喷洒设备的设计直接影响到泡沫与粉尘颗粒接触的效果。
研究者通过实验和模拟计算等手段，研究了不同喷洒方式下泡沫对煤尘的覆盖程度、渗透深度和保持时间等参数，优化了喷洒方式和喷洒设备的设计。
泡沫除尘效果评价是泡沫除尘技术研究的重要内容。
研究者通过煤尘浓度和粉尘颗粒物大小分布的监测、悬浮尘测量仪器的使用、可视化技术和微观结构分析等手段，评价了泡沫除尘技术对不同类型粉尘的净化效果和去除率。
泡沫除尘技术在煤矿生产中的应用研究是泡沫除尘技术研究的最终目标。
研究者通过在煤矿现场的试验和应用，验证了泡沫除尘技术在煤矿生产中的可行性和效果。
泡沫除尘技术已被广泛应用于煤矿井下交通区、巷道和工作面等尘源集中的区域，显著改善了工作环境，减少了粉尘飞扬，提高了工人的劳动保护。
泡沫除尘技术在煤矿生产中具有重要的研究价值和应用前景。
随着科学技术的不断发展和进步，泡沫除尘技术将进一步完善和提高，为煤矿生产环境的改善和工人的健康提供更好的保障。
泡沫除尘技术的机理及其应用
泡沫除尘技术的机理及其应用在矿物开采的各个工序中都会产生大量粉尘，严重污染工作环境。
据测定，粉尘中呼吸性粉尘的分散度所占比例很大，工人在此环境下作业必将吸入大量粉尘，导致工人患尘肺病。
目前我国矿山主要采用的除尘措施有喷雾洒水、通风除尘和除尘设备除尘等。
喷雾洒水除尘简单易行，但对呼吸性粉尘的除尘效率较低；使用高效除尘设备能很好地捕集呼吸性粉尘，如文丘里除尘器、布袋式除尘器、静电除尘器等，但这些除尘设备存在能耗大、易损坏、投资高、需抽尘密闭设备等问题。
因此，需要探索更好的除尘方法。
一些国家为提高呼吸性粉尘的除尘效率，广泛采用了物理化学除尘，即湿润剂除尘和泡沫除尘。
由于泡沫除尘具有结构简单、耗水量少、对呼吸性粉尘除尘效率高等特点，在国外得到广泛使用，并研制了多种泡沫除尘剂的配方和泡沫发生器的结构形式，取得了很好的除尘效果。
1、泡沫除尘机理泡沫剂与水按比例混合，通过发泡器产生大量高倍数泡沫状的液滴，喷洒到尘源或空气中。
当泡沫液喷洒到矿石或料堆时，造成无空隙的泡沫体覆盖和遮断尘源，使粉尘得以湿润和抑制；当泡沫液喷射到含尘空气中，则形成大量的泡沫粒子群，其总体积和总面积很大，大大增加雾液与尘粒的接触面和附着力，提高了水雾的除尘效果。
其除尘机理包括：拦截、粘附、湿润、沉降等，几乎可捕集所有与泡沫相遇的粉尘，尤其对呼吸性粉尘有更强的凝聚能力，而且耗水量少。
2、泡沫除尘技术的应用（1）泡沫除尘在皮带转载点或卸料口处的应用皮带转载点和卸料口，由于存在一定的落差，矿物在下落过程中受到空气阻力的作用，造成矿物中细小粉尘飞扬，污染周围空气；特别是排土机卸料口，因落差很高，这些粉尘将随风飘移，严重污染居民区。
目前转载处的除尘方法常采用喷雾洒水和密闭抽尘。
当泡沫喷洒到密闭罩内，与粉尘不断碰撞、湿润，使粉尘受到控制。
由于发泡器发出的泡沫是连续的，当泡沫破灭的速度小于发泡器生成泡沫的速度时，泡沫在密闭罩内积聚，形成泡沫薄膜，阻止粉尘向外扩散溢出，从而达到控制粉尘的目的。
硕士论文开题报告 掘进巷道中泡沫除尘技术的研究
主要参考文献
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3、课题研究目的
针对张集煤矿巷道掘进面的粉尘情况， 以泡沫除尘为主的捕尘、除尘方法，通过理 论研究和工业试验找出最佳的发泡方式和最 佳配比的泡沫剂，达到降低井下粉尘浓度， 保护矿工身体健康，促进煤矿安全生产的目 的。
4、国内外的研究现状及存在问题
化学除尘剂的研究起始于20世纪50年代， 当时采用添加少量非离子表面活性剂改善氯 化钙、氯化镁等吸湿性无机盐的方法来提高 捕尘效果，此方法在70年代得到较快的发展。 世界上化学除尘剂的开发和应用一直持续稳 定的发展。目前，俄罗斯、美国、日本和欧 洲其他许多国家的化学除尘剂研究成果已经 处于世界先进水平，现有的大多数化学除尘 剂都是专利产品。
泡沫除尘剂在煤矿降尘中的应用
煤矿技术2015.12︱381︱泡沫除尘剂在煤矿降尘中的应用孙 翔（安徽淮河化工股份有限公司，安徽 淮南 232001）【摘 要】综掘机在井下作业时会产生大量粉尘，除尘器利用泡沫包裹粉尘的机理，使产生的粉尘大量沉降。
针对在现场按照标准安装调试，由测尘人员现场仪器检测，除尘效果显著，能有效的降低工作面的粉尘浓度，具有推广应用价值。
【关键词】泡沫除尘；粉尘；沉降；侧尘仪中图分类号：TD82-9 文献标识码：A 文章编号：1006-8465（2015）12-0381-02 前言 煤尘是我国矿井的主要自然灾害之一。
井下煤尘能够引发尘肺病、煤尘爆炸、自燃等灾害。
此外，高浓度粉尘对机械设备磨损、精密仪器的使用寿命也有一定的影响。
尘肺病为我国目前危害最大职业病之一，我国尘肺病发病人数呈上升趋势，目前每年新增病例二万人左右。
截至2012年底，全国累计报告发病72.7万人，死亡15万人，煤炭行业约占全国尘肺病人51%，尘肺病也因此被称为“隐形矿难”。
为了防治煤矿粉尘，国内外广泛采用煤层注水、喷雾降尘、利用除尘器除尘、通风除尘、化学抑尘等措施。
这些除尘技术虽然对降低粉尘浓度起到了重要作用，但也都存在各种各样的缺点，如采用煤层注水技术，设备复杂，耗水量大，恶化井下工作环境；采用喷雾除尘，使用过程中喷头容易堵塞，对呼吸性粉尘除尘效率低；采用除尘器除尘，设备自身结构复杂、体积庞大，处理风量有限，不适宜井下狭小的工作面。
泡沫除尘作为一种新技术能够有效克服以上缺点，在提高除尘效率方面具有很大潜力，尤其是对呼吸性粉尘的捕捉具有明显的效果。
为验证淮河化工公司生产的矿用泡沫除尘剂现场使用效果，并使该产品及其机具更好的满足井下使用要求，经安徽淮河化工股份有限公司与淮南矿业集团潘北矿协商确定，2014年11月-12月由潘北矿生产技术科牵头，并在掘进三队配合下，到11413上风巷进行淮河化工公司生产的矿用泡沫除尘剂现场实验。
1 实验背景从潘北矿技术科了解到，该工作面目前以利用掘进机喷雾除尘和通风除尘为主，但都有各自的不足，都达不到预期的效果。
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Ft
( 3)
式中 , m p 为尘粒的质量 , kg ; U p 为尘粒的运动 速度 , m/ s ; t 为尘粒的运动时间 , s 。 从 F p 、 Fs 、Fe 、F B 和 F t 的表达式可以看出 , 在特 定的风流中 , 尘粒的形状一定时 , 几乎保持定值 。 现 令 F =F p +F s +F e +F B +F t , 可以认定 F 为一定 值 。 尘粒在重力作用下运动时 , 尘粒的运动方程可 改写为 :
图 4 群体泡沫结构 图 3 泡沫直径与破裂时间关系
取一桶这样的泡沫如图 4( a) 所示 , 其高度降到 一半时所需时间为 4 h 左右 。 主要是因为群体泡沫 如图 4( b) 所示 , 处于中间的泡沫受周围泡沫作用几 乎处于平衡状态 , 所以重力作用不明显 。 而单个泡 沫找不到平衡条件 , 重力对泡沫液的影响就大 , 容易 破裂 。
1 /2 场的速度梯度引起的作用力 F s : Fs = 1. 61( μ gρ g)
→ → → → → → → → → →
在泡沫半径不同而含有相同泡沫液的情况下 , 小直径泡沫与大直径泡沫的对比如图 2 ( b) 。 从图 中可以看出 , 小者底部积聚的液体量明显比大者多 , 而且小者的厚度也比大者多 。 直径为 28 mm 左右 时 , 肉眼几乎看不出底部有明显的液体积聚了 。 从图 3 可以看出 , 随着泡沫直径的增大 , 稳定时 间相应变长 。 主要原因是泡沫直径大时表面张力始 终小于泡沫所含液体的重力 ; 大约在直径为 13 mm 之前泡沫的稳定时间是随直径的增加而减少 , 这是 因为泡沫的厚度比较大 , 在短时间内排液的重力就 可大于泡沫的表面张力 , 所以稳定时间就短些 。
3 1 /2 f dv g 系数) ; Basset 力 F B : FB = d 2 ( π ρ gμ g) ∫ 0〔 2 p dt
→ → → → dv p dτ 〕 气相对尘粒的浮力 F f : F f =-ρ g Vp 1/ 2 ; dt ( t -τ ) →
图 5 尘粒受力
g; 温差热致迁移力 F t : J. R. Brock 的计算〔7〕 公式 :
·2 ·
煤 矿 安 全( To tal 376) 试验研究
靠近 Palteau 边界较厚的液体膜方向流动 , 在范德华 吸引力和毛细压强的作用下 , 液膜变薄 。 当这个过 程继续时 , 薄的液膜进一步变薄 , 厚的液膜也相应的 增厚 , 这种薄膜的不均匀性造成了液膜的破裂〔3〕 。 ( 3) 气泡内气体的扩散 : 一般形成的泡沫中 , 气 泡大小总是不均匀的 。 小泡中 , 气体压力比大泡高 。 于是 , 气体自高压的小泡中透过液膜扩散至低压的 大泡中 , 造成小泡变小 ( 直至消失) 、大泡变大 、最终 泡沫破坏的现象 。 若停留在液 面上的气泡半 径为 r , 气泡的一半埋于液下 , 可得出气泡大小与时间的 关系〔3〕 : r 2 =r 2 3 kγ t/ p 0式中 r 0 — — — t =0 时的气泡半径 ; k — — — 透过性常数 ; p — — — 大气压 。 从式中可以看出气泡内气体的扩散速度相当缓 慢 , 与( 1) 、 ( 2) 因素相比可以忽略 。 如果只考虑单个 泡沫的话 , 那么表面张力排液造成的液体流失就不 存在了 。 2 泡沫稳定性与液膜厚度的关系 取等量的一滴泡沫液 , 确定泡沫的稳定时间与 泡沫半径的关系 。 泡沫的生成方式如图 2( a) 所示 。 有实验得出取出的泡沫液在泡沫直径为 70 mm 时 会破裂 。
试验研究 煤 矿 安 全 ( 2006 -03)
d2 v g -v p ) d v g / d y p(
→ →
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1/ 2
: 尘粒由 于自转而引起 的
M ag nus〔 6〕 升力 Fe : Fe =
→ → → k 3 π ρ Vg -Vp) ×ω ,( 考 gd p( 8 虑到实际煤粉并非球形等因素 , 所以 k 为试验修正 →
〔2〕
。 泡沫破灭分析如图 1 所示 。
图 1 泡沫的衰变机理
造成泡沫破灭的主要原因有 : ( 1) 重力排液造成液体流失 , 存在于气泡之间的 液膜 , 由于其液相密度远远大于气相密度 , 因此在重 力作用下 , 液膜中的液体向下流动 , 从而导致液膜变 薄 , 随之液膜强度也相应的下降 , 在外界的干扰下 , 泡沫很容易就破灭 。 重力排液仅在液膜较厚的情况 下起主要作用 。 ( 2) 表 面张力排液造成液 体流失 : 由于虹吸作 用 , 膜的中央部分的液层中的液体将朝着比较宽的 、
→
→
→
多捕捉到尘粒个数 n 为 : 4π r2 d + 4π rd 2 + 4 π d 3) ρ tg Vl ( 3 n= = vl F 合·sin α 4 泡沫位置与捕尘量的关系 取相同量的泡沫液 , 分别放入装有粉尘的箱子 中 。 当泡沫的相对位置如图 7( a) 所示时 , 在泡沫不 同直径条件下 , 可得出一组关于泡沫直径与捕尘后 破裂时间的关系的实验数据 , 绘图于 6 。 可以看出 , 泡沫的直径越大稳定时间就越长 。 从实验过程中得 知 , 捕尘效率在泡沫直径为 28 mm 时最高 。 泡沫小 时 , 影响了与粉尘的接触面积 , 但泡沫大时却不利于 湿润粉尘 , 所以捕尘效率都不高 。 ( 5)
XI Zhi -Lin , WAN G De -ming , LU Wei , M A Han -peng (School of Mineral & Safety Engineering , CU MT , X uzhou 221008 , China) Abstract : Based on theory of foam decay , has studied the minimal dust can be caught with fo am when dust is wetted completely . On invariableness condition , the minimal w ater to w et dust and let dust dropping , the max imal dust caug ht by foam are calculated . Experiments are done to find the different and the best w ay s foam catches dust , the relation betw een the time o f foam exiting and the quantity of dust being caught . Key word : aspirating ; foam decay ; wetting ; quantity of dust being caught
试验研究 煤 矿 安 全 ( 2006 -03)
·1 ·
泡沫除尘机理研究
奚志林 , 王德明 , 陆 伟 , 马汉鹏
( 中国矿业大学 能源与安全工程学院 , 江苏 徐州 221008)
摘 要 : 以泡沫的衰变理论为基础 , 研究了在完全湿润粉尘的条件下 , 所能捕捉到粉尘的最小量 ; 在条件一定的情况下 , 得出了满足粉尘沉降所需最小水量和捕捉粉尘的最大量 ; 通过实验 , 研究 了泡沫捕捉粉尘不同方式与过程 , 得出了最优捕捉粉尘的方式 、 泡沫破裂时间与捕尘量的关系 。 关键词 : 除尘 ; 泡沫衰变 ; 湿润 ; 捕尘量 中图分类号 : T D714 + . 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1003 496X( 2006) 03 0001 -04 Study of Mechanism Aspirating with Foam
基金项目 : 国家自然科学基金项目( 50274068) ; 教育部博士点基金项 目( 20020290001) ; 国家重点基础研究“ 973” 项目( 2001CB409600)
1 泡沫的衰变机理 由于泡沫体系存在巨大的气 -液界面能 , 在热 力学上 是 不 稳定 体 系 。 因此 泡 沫最 终 还 是会 破 灭
r +d r
=4 π r2 d +
图 2 泡沫生成方式
4 4π rd 2 + π d3 ( 2) 3 那 么, 该 泡 沫 最 多 能 完 全 填 充 12 π r 2 d +12 π rd 2 +4 π d3 个 尘粒 。 由于泡 沫的不稳 3k V 定性 , 当泡沫捕捉到尘粒时 , 在尘粒吸收泡沫液时 , 泡沫液膜将越来越薄直至泡沫破裂 。 所以 , 要使每 个尘粒都达 到饱 和湿度 , 捕 捉的尘 粒数 必然 少于 12 π r 2 d +12 π rd 2 +4 π d3 个。 3k V 3. 2 尘粒沉降所需水量 在气固两相流体中 , 作用在固体颗粒 ( 尘粒) 上 的作用力〔4 -5〕 主要有颗粒所受气流曳引阻力 F r : Fr = ( ρ Vg -Vp) ; 气相流场的压 g A pCD/ 2) V g - V p ( 力梯度引起的作用力 F p : F p =- V p g rad p ; 气相流
FtT g
1 1+ 3 Cm 2l dp
〕
kg 2 l c → → kp t d p 〔 〕 grad T : 尘 粒 的 重 力 Fg : Fg = kg 1 +2 + 2 ct 2 l kp dp ρ p V p g 等 。 由牛顿第二定 律得到尘粒 的运动方 程 为:
→ → → → → π 3 d Up 1 d pρ p =CD ρ g( Vg -Vp) Vg -Vp · 6 dt 2 → 1 2 1 3 π d p + πd p ( ρ g +F ( 4) p-ρ g) 4 6 → → → → → → → → → → → →