磁化水喷雾除尘效率研究
《磁-电耦合喷雾降尘优化参数确定实验研究》范文
《磁-电耦合喷雾降尘优化参数确定实验研究》篇一一、引言随着工业化进程的加快，粉尘污染已成为我国许多地区严重的环境问题之一。
降尘技术的发展和应用对保护环境和维护生态健康至关重要。
近年来，磁-电耦合喷雾降尘技术作为一种新兴的除尘技术，具有独特的优势，受到了广泛的关注。
本研究将重点讨论如何确定磁-电耦合喷雾降尘技术的优化参数，通过实验研究来探索其最佳的降尘效果。
二、实验材料与方法（一）实验材料实验所使用的材料主要包括喷头、水、电磁装置以及相关测试仪器等。
喷头是喷雾降尘的关键部分，选用适合的喷头可以有效地提高降尘效率。
实验用水需符合环保要求，并加入适量的添加剂以提高喷雾效果。
电磁装置用于提供磁场和电场，对喷雾过程进行控制。
（二）实验方法1. 确定不同的磁-电耦合参数组合，包括磁场强度、电场强度、电磁装置频率等；2. 设计不同条件下的喷雾降尘实验，包括粉尘浓度、喷雾时间等；3. 收集实验数据，包括喷雾效果、降尘效率等；4. 对实验数据进行统计分析，确定最佳的磁-电耦合参数组合。
三、实验结果与分析（一）喷雾效果实验结果显示，在不同磁-电耦合参数组合下，喷雾效果呈现出明显的差异。
适当的磁场和电场强度能够有效地提高喷雾的均匀性和稳定性，使喷出的水雾更加细小且分布均匀。
此外，电磁装置的频率也会影响喷雾效果，适当的频率能够使水雾更好地与空气中的粉尘颗粒结合，从而提高降尘效率。
（二）降尘效率通过对比不同条件下的降尘效率，发现优化后的磁-电耦合参数组合能够显著提高降尘效率。
在粉尘浓度较高的情况下，采用适当的磁场和电场强度以及电磁装置频率，能够使降尘效率达到最佳状态。
此外，喷雾时间也对降尘效率有较大影响，适当延长喷雾时间可以进一步提高降尘效果。
四、参数优化及结果解读通过对实验数据的分析，可以确定最佳的磁-电耦合参数组合。
具体而言，磁场强度和电场强度在某一特定范围内能够使降尘效率达到最佳状态。
同时，电磁装置的频率也需在合适的范围内进行调整，以使水雾与粉尘颗粒更好地结合。
《综采工作面喷雾降尘理论及应用研究》范文
《综采工作面喷雾降尘理论及应用研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入发展，综采工作面的粉尘问题日益突出，不仅对矿工的身体健康构成威胁，还可能引发爆炸等安全事故。
因此，有效的降尘技术成为煤炭行业亟待解决的问题。
喷雾降尘技术作为一种高效、环保的降尘手段，近年来在煤炭行业得到了广泛的应用和研究。
本文旨在深入探讨综采工作面喷雾降尘的理论基础、技术手段及其应用研究。
二、喷雾降尘理论基础1. 喷雾降尘原理喷雾降尘的原理主要是通过将水雾化成微小颗粒，形成水雾，与空气中的粉尘颗粒进行接触、吸附、凝聚，从而达到降尘的目的。
水雾颗粒与粉尘颗粒之间的相互作用力包括范德华力、静电引力等，使得水雾能够有效地吸附并凝聚粉尘颗粒，进而降低空气中的粉尘浓度。
2. 喷雾降尘系统组成喷雾降尘系统主要由水源、动力系统、喷雾装置和控制系统等部分组成。
其中，水源提供降尘所需的水；动力系统提供喷雾装置所需的动力；喷雾装置将水雾化成微小颗粒，形成水雾；控制系统则负责整个系统的运行和控制。
三、喷雾降尘技术手段1. 喷雾装置的选择根据综采工作面的实际情况，选择合适的喷雾装置至关重要。
常用的喷雾装置包括旋转式、喷嘴式、气流式等。
在选择时，应考虑其雾化效果、喷雾范围、耐久性等因素。
2. 喷雾参数的优化喷雾参数包括喷雾压力、喷雾量、喷雾角度等。
通过对这些参数的优化，可以提高喷雾降尘的效果。
例如，增加喷雾压力可以提高水雾的覆盖范围和吸附能力；适当调整喷雾量可以保证降尘效果的同时避免水资源的浪费。
四、喷雾降尘应用研究1. 实际应用效果在综采工作面应用喷雾降尘技术，可以有效地降低空气中的粉尘浓度，改善工作面的环境质量。
同时，由于水雾的吸附和凝聚作用，还可以减少粉尘对设备的磨损和污染。
此外，喷雾降尘技术还可以与其它除尘技术相结合，进一步提高降尘效果。
2. 应用中存在的问题及解决方案尽管喷雾降尘技术在综采工作面得到了广泛的应用，但仍存在一些问题。
例如，在某些特殊的工作面条件下，喷雾降尘的效果可能受到影响；同时，如何合理选择和使用喷雾装置、优化喷雾参数等问题也需要进一步研究和探索。
《磁-电耦合喷雾降尘优化参数确定实验研究》范文
《磁-电耦合喷雾降尘优化参数确定实验研究》篇一一、引言随着工业的迅猛发展，环境污染问题逐渐加剧，特别是粉尘污染。
在矿山开采、建材制造等过程中，如何有效降尘一直是环保工程的重要课题。
磁-电耦合喷雾降尘技术作为一种新型的降尘技术，其通过磁-电效应的耦合作用实现降尘效率的优化。
本文针对这一技术进行实验研究，探讨优化参数的确定。
二、实验材料与方法（一）实验材料本实验采用不同型号的喷雾设备、粉尘发生器以及相关测试仪器。
其中，喷雾设备为磁-电耦合喷雾设备，具有磁-电效应的耦合功能。
（二）实验方法本实验采用控制变量法，分别对喷雾压力、喷头间距、磁场强度等参数进行实验研究。
同时，结合粉尘浓度检测仪实时监测降尘效果。
三、实验过程与结果分析（一）喷雾压力对降尘效果的影响通过调整喷雾压力，我们发现压力过高或过低都不利于降尘。
在适当范围内增加喷雾压力可以提高降尘效率，但压力过大可能会导致能源浪费和设备磨损。
通过实验，我们确定了最佳的喷雾压力范围。
（二）喷头间距对降尘效果的影响喷头间距直接影响喷雾的覆盖范围和降尘效果。
通过调整喷头间距，我们发现过近或过远的喷头间距都会降低降尘效率。
在保证喷雾覆盖范围的前提下，适当增加喷头间距可以提高降尘效率。
通过实验，我们确定了最佳的喷头间距范围。
（三）磁场强度对降尘效果的影响磁-电耦合喷雾降尘技术的关键在于磁-电效应的耦合作用。
通过调整磁场强度，我们发现磁场强度对降尘效果具有显著影响。
适当的磁场强度可以优化喷雾的分散度和颗粒大小，从而提高降尘效率。
通过实验，我们确定了最佳的磁场强度范围。
（四）实验结果分析综合实验结果，我们得出磁-电耦合喷雾降尘的优化参数为：在适当的喷雾压力范围内、适宜的喷头间距以及最佳的磁场强度下，可以获得最佳的降尘效果。
四、结论通过实验研究，我们确定了磁-电耦合喷雾降尘的优化参数，对于实际应用具有重要指导意义。
这一技术的成功应用不仅能够有效降低矿山开采、建材制造等过程中的粉尘污染，而且有助于保护环境和员工的健康。
《磁-电耦合喷雾降尘优化参数确定实验研究》范文
《磁-电耦合喷雾降尘优化参数确定实验研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，粉尘污染问题日益严重，对环境和人类健康造成了巨大的威胁。
磁-电耦合喷雾降尘技术作为一种新型的粉尘控制技术，因其高效、环保的特性，受到了广泛的关注。
本文旨在通过实验研究，确定磁-电耦合喷雾降尘技术的优化参数，以提高降尘效率，为实际工程应用提供理论依据。
二、实验原理及方法磁-电耦合喷雾降尘技术是利用磁场和电场的作用，使喷雾系统产生带有电荷的微小水滴，通过静电吸附作用将空气中的粉尘颗粒吸附并沉降。
本实验主要采用控制变量法，通过改变喷雾系统的磁场和电场参数，观察降尘效率的变化，以确定最佳参数组合。
三、实验材料与设备实验所需材料包括：喷雾装置、磁铁、电源、测尘仪等。
其中，喷雾装置为磁-电耦合喷雾装置，磁铁用于产生磁场，电源用于产生电场，测尘仪用于测量降尘前后的粉尘浓度。
四、实验过程与结果分析1. 实验过程本实验采用逐步调整磁场和电场参数的方法，观察降尘效率的变化。
具体步骤如下：（1）设定磁场和电场参数为初始值，进行一次完整的喷雾降尘实验，记录降尘前后的粉尘浓度。
（2）逐步调整磁场参数，保持电场参数不变，进行多次实验，观察降尘效率的变化。
（3）逐步调整电场参数，保持磁场参数不变，进行多次实验，观察降尘效率的变化。
（4）记录每次实验的磁场和电场参数、降尘前后的粉尘浓度及降尘效率。
2. 结果分析通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：（1）磁场和电场参数对降尘效率有显著影响。
在一定的范围内，随着磁场和电场强度的增加，降尘效率逐渐提高。
但当强度超过一定阈值时，降尘效率的增长趋于平缓。
（2）在不同的工作环境下，最佳磁场和电场参数组合可能有所不同。
因此，在实际应用中，需要根据具体的工作环境进行调整。
（3）磁-电耦合喷雾降尘技术具有较高的降尘效率，可以有效降低空气中的粉尘浓度。
五、优化参数确定及实际应用建议根据实验结果，我们可以确定磁-电耦合喷雾降尘技术的优化参数范围。
活性磁化水降尘实验研究
活性磁化水降尘实验研究随着工业的发展和城市化进程的加速，空气质量问题日益凸显。
尘埃是空气中最常见的污染物之一，对人体健康和环境造成了严重威胁。
为了改善空气质量，许多研究致力于寻找降尘的新方法。
活性磁化水是一种新兴的技术，具有很高的应用潜力。
本文将对活性磁化水降尘实验研究进行浅谈。
一、活性磁化水的原理活性磁化水是通过在水中加入特定的磁性材料，通过磁场的作用，改变水分子的附着性能而实现降尘效果。
磁性材料中的微观结构可以为水增加磁场，使水分子在磁场的作用下发生矢量反转和摩擦磨损，从而使水分子的运动变得更加剧烈，增加其远程碰撞的频率和能量。
同时，活性磁化水可以降低水表面张力，提高表面活性，并增加水分子和尘埃颗粒之间的物理和化学作用。
这些作用使尘埃颗粒从空气中快速沉降，达到降尘的目的。
二、活性磁化水降尘实验研究的方法为了证明活性磁化水降尘的有效性，需要进行一系列的实验研究。
首先，需要搭建一个实验装置，该装置包括磁化装置、水储罐、喷头装置和尘埃浓度测试仪器。
其次，选择不同尘埃颗粒的样本，并将其加入到实验装置中。
然后，通过控制磁化装置的磁场强度、水的流量和喷头的喷雾角度等参数，对活性磁化水进行测试。
最后，利用尘埃浓度测试仪器对实验前后的尘埃浓度进行检测，评估活性磁化水降尘的效果。
三、实验结果及讨论在进行活性磁化水降尘实验的过程中，我们发现活性磁化水具有较好的降尘效果。
通过实验证明，活性磁化水可以显著降低尘埃颗粒在空气中的浓度，其降尘效率高达90%以上。
这表明活性磁化水对尘埃有很好的去除能力，可以有效改善空气质量。
同时，我们还发现活性磁化水对不同尘埃颗粒具有一定的选择性降尘能力。
在实验中，我们测试了不同粒径的尘埃颗粒，结果显示活性磁化水对较大粒径的尘埃颗粒降尘效果更好。
这可能是由于较大粒径的尘埃颗粒受到活性磁化水的作用更明显，其沉降速度更快。
四、实验的局限性和挑战虽然活性磁化水在降尘方面取得了一定的进展，但仍存在一些局限性和挑战。
煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用
收稿日期:2022 07 07作者简介:马龙飞(1985-),男,山西长治人,工程师,从事煤矿 一通三防 管理工作㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.04.024煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用马龙飞(山西潞安化工集团王庄煤矿,山西长治㊀046000)摘㊀要:综采工作面的粉尘防治已成为当前煤矿安全工作的难题之一,很多现场降尘设备不能达到最佳效果㊂文章对王庄煤矿7105综采工作面磁化水降尘技术进行应用研究,测定使用前后试验地点的粉尘浓度变化及降尘效果,结果表明磁化水对粉尘的湿润能力增强,降尘效果明显,并提出了下一步的研究方向㊂关键词:综采工作面;磁化水;降尘;粉尘防治中图分类号:TD714.4㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2023)04 0083 031㊀综采面防尘现状1.1㊀综采面粉尘来源王庄煤矿综采工作面产生粉尘的原因主要有:采煤机前后滚筒割煤㊁液压支架的支护移动㊁装载运输等㊂1.1.1㊀采煤机前后滚筒割煤产尘采煤机前后滚筒割煤过程中产生的粉尘是综采工作面最大的产尘源,产生的粉尘占整个工作面产尘总量的70%.采煤机截割煤层的过程包括截齿附近的应力集中点形成破碎区,宏观裂缝发育并发生切向运动,切应力导致分裂破碎进一步发展㊂煤破碎时储存的能量瞬间释放,煤块下落相互碰撞,截齿变钝,由切割变成研磨,都会产生大量粉尘㊂粒径不等的粉尘微粒在综采工作面运移的主要动力包括机械惯性力㊁综采工作面的风流紊动㊁滚筒及其附近的侧向扰动风流㊂机械惯性力作用下粉尘运动的距离是相当短的,可以忽略不计㊂粉尘受综采工作面风流影响扩散,是粉尘从滚筒处向下风流运移的主要原因之一㊂煤体垮落时会产生冲击气流,滚筒旋转时会产生诱导气流,二者的综合作用会在滚筒及其附近形成一股侧向扰动风流,使粉尘横向扩散㊂综上可知,采煤机割煤产生的粉尘在工作面紊动风流及滚筒侧向扰动风流作用下,向工作面空间扩散,增加工作面空间粉尘浓度㊂1.1.2㊀移架支护移动产尘液压支架的周期性移架产生的粉尘是综采面第二大产尘源,仅次于采煤机割煤㊂液压支架支护过程中,反复的降架㊁移架和升架形成连续尘源,具体的产尘过程为:升架过程中,顶板岩层或煤层被挤压破碎;降架过程中,堆积在支架顶梁上的破碎煤岩落下;移架过程中,顶梁和掩护梁上的碎矸从架间缝隙中掉下㊁顶板冒落或放煤导致大量粉尘产生,风流作用下粉尘在工作面扩散㊂1.1.3㊀装载运输产尘粉碎的煤岩块垮落堆积到前溜道上,对煤岩体进行装载时与底板的摩擦㊁物料之间的碰撞㊁溜道运煤都会产生粉尘㊂转载过程中由于转载点处的高度落差以及煤块的破碎㊁相互摩擦㊁碰撞也会产生粉尘㊂煤随胶带机在空气中高速运动,带动周围空气随其流动,使煤体表面的细小粉尘随其运动,形成煤流的尘化现象;胶带机高速运动时,物料间隙中的空气被猛烈挤压出来,形成四周向上的剪切气流,当这些气流向外高速运动时,由于气流对粉尘的剪切作用,带动细小粉尘一起逸出㊂煤矿井下作业空间受限㊁通风环境较差及除尘装置的受限都会导致采煤面风流场内存聚大量的尘粒㊂另外,工作面其他粉尘来源还包括风流带入㊁通风扬尘及人工作业导致粉尘扬起等㊂1.2㊀综采面降尘措施王庄煤矿井下防尘采用消防与防尘合一的给水系统,采用静压供水方式,符合井下消防㊁洒水优先采用静压给水系统的设计原则㊂目前,工作面现有的降尘措施有以下几项㊂1)㊀在进风巷㊁回风巷㊁运巷距工作面50m 分别安设净化水幕㊂2)㊀在回风巷距工作面50m 处安设捕尘网配合净化水幕㊂3)㊀各转载点安设1套喷雾灭尘装置,前后溜机尾处各接1趟喷水管路㊂4)㊀破碎机两侧封闭,出煤口安装1道两个喷头的洒水装置㊂385)㊀在每组支架前梁下和掩护梁侧安装架间㊁架后自动喷雾装置,实现降架㊁移架和放煤同步喷雾降尘㊂6)㊀采煤机配备完好的内㊁外喷雾装置㊂7)㊀在工作面及进风巷㊁回风巷和运巷超前50m的范围内每循环冲洗煤尘,50~100m范围班班冲洗,100m往外每周冲洗1次㊂1.3㊀综采面防尘效果王庄煤矿现有的降尘措施在防尘工作中取得了一定的效果,但是从现场的粉尘浓度测试结果来看,综采面呼吸性粉尘浓度㊁全尘浓度未达到降尘要求,对作业人员的健康危害依然较大,主要存在以下问题㊂1)㊀现有的降尘喷雾措施无法满足细化的要求,对粉尘的捕捉能力较差,且经常堵塞喷头,尤其是采煤机的内喷头㊂2)㊀回风巷的水幕等降尘措施无法起到明显作用,回风巷中粉尘浓度较大㊂2㊀磁化水降尘技术现状磁现象是自然界普遍存在的一种物理现象,而一切物质中均存在磁性㊂物质的磁性与物质本身的结构㊁化学组成密切相关,在磁场中所有物质都会受到磁场不同程度的影响,并致使物质的某些物理性质发生变化㊂现如今,磁化技术已经在环保㊁矿山㊁农业㊁化工㊁建材㊁冶金以及医疗卫生和生物技术等方面得到了广泛应用,并取得了卓越的成绩㊂根据国内外的研究以及作业现场的实践表明,磁化水在防尘㊁降尘方面效果显著㊂前苏联是最早进行磁化水降尘研究的国家,早在20世纪列宁矿山与十月矿山就已经开展了对比磁化水与普通水降尘效果的实验,实验表明磁化水的降尘效果相比于普通水降尘率可提高8.15%~21.08%.原苏联南方采选破碎厂,使用磁化水替代普通水的喷雾,可使作业地点的粉尘浓度降低约17%;德国的焦化厂与烧结厂,使用磁化水替代普通水的喷雾,可使作业地点的粉尘浓度降低约50%.我国也从20世纪开始了磁化水降尘的相关研究,并已经研制出了尘敌型㊁TFL型㊁RMJ型系列的磁化水喷嘴和磁化器,在降尘方面取得了突破性进展㊂水及其水溶液处于磁场中受到磁场作用,可以不同程度地改变物理或化学性质,如表面张力或导电性等,这是磁化水进行实践应用的基础㊂现阶段与将来,我国煤矿仍采取以水为主的防尘㊁降尘措施,而磁化水降尘可通过控制水的表面张力,有效捕捉呼吸性粉尘,立竿见影地起到防尘㊁降尘的效果,因此,磁化水降尘的研究及应用值得大力推行㊂3㊀磁化水降尘机理研究及应用3.1㊀水的磁化机理目前,国内外对磁场处理水机理的研究主要集中于氢键断裂,该观点认为水分子与水分子之间㊁水分子与杂质之间存在氢键,从而形成水的结合体㊂当水的结合体处于磁场之内时,各分子均受到洛伦磁力的影响,使得结合体之内的部分氢键断裂,或者改变水分子的形状,导致结合体内的水或杂质的物理性质发生改变[1]㊂普通水分子的结构,是由1个氧原子和2个氢原子组成㊂水分子中分散有5对电子,其中1对电子存在于氧原子核附近,在氧原子核与氢原子核之间分别有1对,剩余2对电子为弧对电子,指向与质子相反的方向,由于弧对电子的存在,才使水分子之间产生了氢键联系,如图1㊁2所示㊂图1㊀水分子中氢键结构图2㊀水分子结构示意在普通水中一个水分子的氧原子与另一个水分子的氢原子相互吸引,构成氢键,每一个氢键的形成必须有两个定向分子的参与,这种氢键饱和特性使得水分子与水分子之间形成了氢键的链状结构,即氢键连接的水分子链团以及水和离子,它们不断地做着受限制及无规则的热运动,它们之间的氢键链状结构处于相对稳定的状态,因此水分子处于不活跃状态,水的表面极性基本趋近于零㊂氢键是两分子之间的相互作用力,没有化学键的牢固特性,在液态水中,氢键处于结合断开再结合的动态平衡状态:(H2O)n⇔x H2O+(H2O)n-x482023年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀马龙飞:煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第4期在特定条件下,水分子维持这种动态平衡所需的能量由水分子之间的热运动提供,然而普通水经过磁化后,磁场将对水分子提供能量使其反向移动,这就导致水分子之间的氢键断裂;水分子在受到磁场的作用后,由于洛伦兹力的影响,分子趋向于定向排列,使得偶级的取向发生改变,随之氢键也发生畸变;同理,水中的水和离子将会做螺旋式的圆周运动,且正负离子的旋转方向相反㊂根据Doly和Bur-ton离子溶剂化的氢键模型理论:离子溶剂化是由离子与存在极性的溶剂分子之间的氢键相互作用,正㊁负离子(A是负离子㊁B是正离子)通过水分子的氢键相结合,如下式:㊀㊀在磁场的作用下,正㊁负离子在做相反方向的旋转时将对连接它们的氢键产生应力,将氢键扭断,使得普通水内的各分子之间的结构发生变化㊂正是因为氢键的断裂,才使复杂链团状变成简单链团状,从而改变了水系的性质,导致水的表面张力降低,粘度下降,渗透能力增强,水对煤尘的湿润能力提高,特别是增加了水珠与煤尘之间的接触机会,增强了对呼吸性粉尘的捕获能力,从而雾化水的利用率得以提高,这对于需控制水量的生产过程降尘有着重要意义㊂3.2㊀磁化水降尘效果的影响因素对磁化水的降尘机理进行分析研究表明,使用磁化水喷雾降尘相较于普通水的降尘效果优势十分明显,其主要原因就是经过磁处理的水的物理化学性质发生改变(包括表面张力等),使得喷雾的雾化效果提高,从而极大提升了对呼吸性粉尘的捕获能力㊂因此,影响水基本性质变化的因素(磁场强度㊁磁化方式)将影响磁化降尘效率[2]㊂3.3㊀磁化水技术降尘应用效果为了试验磁化水对粉尘捕捉沉降的效果,选定7105工作面回风巷捕尘网㊁采煤机及运巷转载机头等处安装磁化装置,并测定使用前后的粉尘浓度(见表1)㊂磁化装置在安装过程中,首先将喷雾供水阀门两端关闭,然后用高压胶管连接磁化装置与喷雾装置,在确保各个环节安装无误后,再缓慢打开磁化管两端的进水和出水阀门,直至正常运行㊂表1㊀测试点安装管路前后粉尘浓度变化对比位置设备使用情况粉尘浓度/(mg㊃m-3)全尘呼吸性粉尘运巷转载机处设备使用前18.79 6.029设备使用后15.97 5.12回风巷降尘设施处设备使用前96.578.55设备使用后68.341.65顺风割煤采煤机下风侧15m设备使用前282.9211.8设备使用后192.3123.5顺风割煤采煤机下风侧25m设备使用前217.5165.3设备使用后162.8103.17逆风割煤采煤机采煤机下风侧15m设备使用前218.9190.6设备使用后155.6119.7逆风割煤采煤机采煤机下风侧25m设备使用前212.5163.8设备使用后133.81102.1采煤期间捕尘网前10m设备使用前130.4389.47设备使用后88.659.2采煤期间捕尘网后10m设备使用前96.578.55设备使用后63.946.8㊀㊀对比表1数据可知,7105采煤工作面使用磁化水技术降尘效果明显,有效保证了工作面的安全高效生产,保障了作业人员的身体健康和设备的正常运行,取得了较大的经济效益和社会效益㊂4㊀结㊀语王庄煤矿通过在7105采煤工作面应用磁化水降尘技术,试验效果明显,取得了预期目的,现已在全矿推广使用,美中不足的是磁化水装置的有效使用寿命有待进一步提高,这也是下一步研究的方向㊂参考文献:[1]㊀聂百胜,卢红奇,郭建华,等.磁化表面活性剂溶液的降尘机理及应用[J].科技导报,2015,33(4):44-48.[2]㊀丁仰卫,王怀增,孟庆奇.活性磁化水降尘实验研究[J].煤矿现代化,2018(1):94-96.[责任编辑:常丽芳]582023年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀马龙飞:煤矿井下磁化水降尘技术研究与应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第4期。
活性磁化水降尘实验研究
活性磁化水降尘实验研究论文：活性磁化水降尘实验研究摘要：本文以活性磁化水作为研究对象，探讨其在降尘方面的应用。
通过实验研究发现，活性磁化水对降尘效果显著，尤其是在大气污染较为严重的情况下。
实验结果表明，活性磁化水的使用可以有效降低空气中的PM2.5和PM10粒子浓度，改善空气质量，具有重要的环保和健康作用。
关键词：活性磁化水；降尘；PM2.5；PM10；环保；健康一、引言近年来，由于环境污染等因素的影响，大气中的微小颗粒物质变得越来越严重，其中PM2.5和PM10粒子浓度较高，直接危害人体健康。
据统计数据，每年因空气污染导致的疾病和死亡总数在全球居高不下。
因此，降低大气中的PM2.5和PM10粒子浓度，改善空气质量，已经成为当今社会面临的重大问题。
在这种情况下，很多科学家和研究人员开始探索新的方法来降低空气中的尘埃颗粒浓度。
而活性磁化水正是其中一种新兴的方法。
活性磁化水是一种经磁化处理的水，其分子结构更加稳定，流动性强，具有很强的活性和化解污染物的能力。
基于这一特性，很多研究人员开始尝试使用活性磁化水来降低空气中尘埃颗粒的浓度，以期能够改善空气质量，保护人类健康。
二、相关实验设计在本次实验中，我们使用了一种新型的活性磁化水，对比了其与普通自来水在降尘方面的效果差异。
具体实验步骤如下：1. 实验室准备：我们在实验室中设置了一个空气污染实验室，模拟了现实中大气环境中的尘埃颗粒物质浓度。
同时，我们准备了一台PM2.5和PM10颗粒物浓度检测仪，用于测试大气中粒子浓度的变化。
2. 实验条件设计：为了更好地模拟现实环境下空气中尘埃颗粒物质浓度的变化，我们分别设置了4个不同的实验条件，分别为晴天、多云、雾霾、雨天，每个实验季节持续1周。
3. 实验水样选择：我们选择了来自汉江的自来水和一种新型的活性磁化水作为水样，对比测试它们在不同季节环境下对空气质量的影响。
4. 实验过程：我们将自来水和活性磁化水分别加入到水喷雾器中，喷雾器连接到一个小型的气象站，通过调节气象站的程序和设置，产生不同条件下的雾霾、雨等气象条件。
新型磁化雾降尘技术及煤尘润湿剂研究
使得润湿剂分子可溶于水，亲油基则使得润湿剂溶液易捕捉尘粒。
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3 煤尘润湿性能影响实验及新型煤尘润湿剂的研制
※ 3.1润湿剂简介
润湿剂分类原则
能电离 润湿剂分子 在水中 能否电离 不能电离 亲水基 极性 阴离子润湿剂 阳离子润湿剂 两性润湿剂 非离子润湿剂
实验用润湿剂的选择
序号 1 2 3 4 5 表面活性剂名称 十二烷基硫酸钠 十二烷基苯磺酸钠 十六烷基三甲基氯化铵 椰油酰胺基丙基甜菜碱 烷基酚聚氧乙烯醚 简称 K12 SDBS 1631 CAB-35 OP-10 种类 阴离子 阴离子 阳离子 两性离子 非离子 化学分子式 CH3(CH2)11OSO3Na
(c) 雾滴之间凝 并，体积变大
(d) 进一步凝并 开始沉降
煤尘的湿润过程
铺展
消失一个原有界面（固气界面），出现两个新界 面（固-液界面和液-气界 面）。
吞没
粘附
消失两个原有界面（固-气界 面和液-气界面），而出现一 个新界面（固-液界面）。
消失一个原有界面（固气界面），出现一个新界 面（固-液界面），
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3 煤尘润湿性能影响实验及新型煤尘润湿剂的研制 ※ 3.4 新型煤尘润湿剂的研制
实验方案路线 a）将实验所选用的五种单一润湿剂按照各0.1%的比例进行两两组合，共得 到10种配方 b）首先利用DSA100接触角仪对每一溶液与试块之间形成的表面张力和接触 角进行测定，实验所用圆形煤试块由压片模具制得，试块规格为；直径 D=60mm、平均厚度d=15mm c）利用反向渗透湿润实验对10组复配溶液进行进一步实验，比较分析每一组 复配溶液的润湿煤尘能力，再结合步骤b的实验结果，优选出润湿性能最佳的 润湿剂复配组合作为煤尘润湿剂配方的润湿剂部分 d）分别向优选出的润湿剂复配溶液中加入不同浓度的助剂Na2SO4或NaCl， 通过滴液法和煤体吸湿法等系列实验，最终确定煤尘润湿剂的配方。
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尘）和呼吸性粉尘（简称呼尘）的除尘效率。
图３单
两
一喷头 ２接水源３接水源
将双喷头置于远离产尘源时，自来水与磁化水
的除尘效率实验结果见表２，其效率对比如图４所
示。由图４可见，中低压条件下，随着供水压力不断
ｌ接水源
升高，磁化水与自来水除尘效率都在提高且磁化水 除尘效率均高于自来水。当供水压力为１．６
・２０．
万方数据
第４３卷第２期 ２０１６年４月
矿业安全与环保
ＭＩＮＩＮＧ ＳＡＦＥＴＹ＆ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ
Ｖ０１．４３ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１６
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廿自来水除呼尘
８４
７’
尘的效率都要高于自来水，双喷头时的除尘效率都
要高于单喷头时的除尘效率。
・１ ９．
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矿业安全与环保
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第４３卷第２期 ２０１６年４月
速度；测尘仪选用ＣＣＤｌ００一ＦＢ（防爆型）便携式微电
表面积增大，以提高其碰撞几率。此外，水的表面张 力减小及润湿性增强有助于细水雾与粉尘及细水雾
［８］李言涛，薛永金．水系统的磁化处理技术及其应用［Ｊ］．
工业水处理，２００７，２７（１）：１１一１５．
供水压力，ＭＰａ
图５单喷头与双喷头磁化水除尘效率对比图
［９］丁振瑞，赵亚军，陈凤玲，等．磁化水的磁化机理研 究［Ｊ］．物理学报，２０１１，６０（６）：０６４７０１—１－８．
喷头距产尘源的远近对除尘效率也有影响。通 过实验比较，距产尘源较远时，除全尘的效率较高，
磁化水喷雾除尘效率研究
刘志超，马 赛，宋稳亚
（河南理工大学机械与动力工程学院，河南焦作４５４０００）
摘要：为研究中低压条件下磁化水雾化后的除尘效率，根据水磁化的基本原理，设计了由粉尘输送 装置、动力水源系统、磁化装置、细水雾雾化装置和测尘仪等构成的实验平台。通过实验比较了不同工 况下磁化水与自来水的除尘效率，得出磁化水除尘效率高于自来水的结论，并得到除尘效率较佳时的 供水压力。 关键词：磁化水；雾化；除尘效率；供水压力 中图分类号：ＴＤ７１４＋．４；Ｘ３８３ 文献标志码：Ａ 网络出版时间：２０１６—０４—０６
［２］袁霄梅．环境保护概论［Ｍ］．北京：化学工业出版社，
２０１４．
的效率提升已不太明显，其除尘效率趋于饱和状态。
随着压力的增大，流经单喷头的水流速度随之增大， 雾化后的雾滴速度也增大，与粉尘的有效碰撞次数
［３］陈国华。环境污染治理方法原理与工艺［Ｍ］．北京：化学
工业出版社，２００３．
增多，其除尘效率便得到提高。
捉。然而，随着压力的增大，双喷头时磁化水除全尘
参考文献：
［１］Ｇｉｂｙ
Ｊｏｓｅｐｈ，ＣＳＢ Ｈａｚａｒｄ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ Ｔｅａｍ．Ｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅ ｄｕｓｔ：Ａ ｓｅｒｉｏｕｓ ｉｎｄｕｓｔｆｉａｌ ｏｆ Ｈａｚａｒｄｏｕｓ
ｈａｚａｒｄ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１４２（３）：５８９—５９１．
ｍａｄｅ
ｏｎ
ｔｈｅ ｄｕｓｔ ｒｅｍｏｖａｌ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ
ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｕｓｔ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｐ ｗａｔｅｒ，ａｎｄ，ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ
ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｉｎ
ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｄｕｓｔ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ
ｗａｓ
ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ ａｆｔｅｒ ｉｔｓ ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｐ ｗａｔｅｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄ ｉｔ ｗａｓ
表１ 单喷头磁化水与自来水除尘效率实验结果
入
图１实验系统不意图
实验时，由风机提供动力，使气流以１ ｍ／ｓ的速 度吹人腔体，待腔体内气流的速度场稳定后，从粉尘 人口加入粉尘，使粉尘在腔体内形成均匀的粉尘场。
实验选取自来水及被磁化后的自来水作为雾化的介 质，通过调节流量阀使雾化压力值在１．０～２．０
ＭＰａ
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２０１６年４月
矿业安全与环保
ＭＩＮＩＮＧ ＳＡＦＥＴＹ＆ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ
Ｖ０１．４３
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刘志超，马赛，宋稳亚．磁化水喷雾除尘效率研究［Ｊ］．矿业安全与环保，２０１６，４３（２）：１９—２１ 文章编号：１００８—４４９５（２０１６）０２—００１９—０３
实验设计
实验平台由粉尘输送装置、动力水源系统、磁化
装置、细水雾雾化装置、智能风速仪和测尘仪等构 成，如图１所示。其中，粉尘输送装置用于输送粉 尘，使粉尘以一定速度进入实验腔体，形成所需的粉
尘场；动力水源系统由离心水泵提供实验介质雾化 所需的压力，可通过流量调节阀改变水流流量及压
出了润湿粉体性能较好的方法＂。；程卫民等人提出
图４
双喷头磁化水与自来水除尘效率对比图
率，细水雾分布越密集越有利于粉尘的捕捉。单喷 头距产尘源较远时相比于距产尘源较近时除全尘的 效率较高，除呼尘的效率较低。
将单喷头与双喷头分别置于远离产尘源时，磁 化水的除尘效率对比如图５所示。由图５可以看 出，随着供水压力的增大，单、双喷头时磁化水除呼
尘效率都在提高，但是双喷头时除尘效率提高较为 显著。双喷头时，腔体内细水雾分布更为密集，从而 有效减小了水雾盲区，更有利于对呼吸性粉尘的捕
通过喷嘴高压雾化以提高除尘效率∞ｏ。
以上研究虽然都通过不同方法提高了除尘效
人类健康的严重危害性而引起人们的高度重视’１。， 我国对大气保护一贯遵循减排与净化相结合的原
则［２－３］。目前，除尘方法众多，湿式除尘因具有所需
率，但其中鲜有对磁化水除尘效率的研究。研究表
明，水在磁化后其黏度、润湿性、表面张力等特性都 发生了变化’７ Ｊ，磁化水现已应用于国民生产众多领 域旧ｏ。笔者通过设计实验，利用水磁化后表面张力 减小等特性∽。１…，对水磁化后的除尘效果进行研究。
脑粉尘仪，实验时将其置于腔体末端用于测量粉尘
浓度。
压力袁
置
之间的结合，当其结合成一定重量的大颗粒时便会 沉降，达到除尘目的。同时，从图３中还可以看出， 当供水压力提高到１．６ ＭＰａ时，磁化水除尘效率有 较大提高，压力继续升高时除尘效率提升已不明显，
测尘仪
反而会对实验设备等有更高的要求，故１．６ ＭＰａ为 较理想的供水压力值。
［１０］聂百胜，丁翠，李祥春，等．磁场对矿井水表面张力影响 规律的实验研究［Ｊ］．中国矿业大学学报，２０１３，４２（１）：
１９～２３．
除呼尘的效率较低，随着供水压力的增大，其除尘效 率总体来说都在提高。总之，磁化水除呼尘和除全
（责任编辑：陈玉涛）
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［４］蒋海波，肖跃龙，赵妩．新型表面活性剂溶液对煤尘润湿 性能研究［Ｊ］．中国安全生产科学技术，２０１３，９（６）：
ｌｌ—１５．
［５］曾康生，胡乃联，程卫民，等．综放工作面润湿剂喷雾降 尘机理及高效降尘润湿剂的实验［Ｊ］．煤炭学报，２００９，
＿ｃ－双喷头除呼尘
‘单喷头除全尘
３４（１２）：１６７５－１６８０．
２１：３２
网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／５０．１０６２．ＴＤ．２０１６０４０６．２１３２．０１０．ｈｔｍｌ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｄｕｓｔ Ｒｅｍｏｖａｌ
Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ｂｙ
Ｍａｇｎｅｔｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ
Ｓｐｒａｙ
Ｕｕ Ｚｈｉｃｈａｏ．ＭＡ Ｓａｉ．ＳＯＮＧ Ｗｅｎｙａ
１
设备结构简单、造价低、使用范围广等优点，从众多
除尘方法之中脱颖而出。湿式除尘是利用洗涤剂与
含尘气体充分接触，将尘粒洗涤下来，从而使气体得 到净化的方法，其基本原理是让液滴与相对较小的 尘粒相接触结合产生容易捕获的较大颗粒。近年 来，湿式除尘技术已经得到了不断的改进，蒋海波等
人在水中添加表面活性剂以增强水的润湿性从而提 高除尘效率‘４ ｏ；曾康生等人通过润湿剂复配实验，找
表２
双喷头磁化水与自来水除尘效率实验结果
的除尘效率实验结果见表１，其效率对比如图３所 示。由图３可见，在中低压条件下，当供水压力升高 时，自来水和磁化水除尘效率都在提高，但磁化水除 尘效率一直高于自来水。水被磁化后其表面张力减 小，润湿性能增强。水的表面张力减小，雾化时能够
形成粒径更小的细水雾，从而使细水雾与粉尘的比
３
结论
１）实验条件下，磁化水除全尘和除呼尘的效率
聃８０
刊
相比于自来水均有不同程度的提高。 ２）中低压条件下，随着供水压力的不断提高，磁
整７６
化水及自来水除呼尘及除全尘的效率都在提高。相
比于自来水，当供水压力为１．６ ＭＰａ时，磁化水的除
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尘效率较佳。 ３）实验条件下，喷头的布置情况影响其除尘效 率。双喷头时的除尘效率高于单喷头时的除尘效
ＭＰａ
图２喷头布置方式示意图
时，磁化水除呼尘的效率相对于自来水提升较大，对
２实验结果及分析
为研究磁化水的除尘效率，根据上述实验设计 方案进行实验，得出不同情况下的除尘效率并进行 分析比较。
将单喷头置于远离产尘源时，自来水与磁化水
于除全尘，当压力不断增大时，磁化水的除尘效率并 不明显，综合考虑，供水压力为１．６ ＭＰａ时磁化水的 除尘效果较佳。