磁化荷电液滴碰撞浸润微细煤尘的影响因素研究
张宏杰1
赵俞名2
武杰忠3
葛少成3
1.中煤科工集团山西天地王坡煤业有限公司,山西 晋城 0480002.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 4000373.太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024
摘要：磁化荷电技术作为一种新型耦合增效降尘技术,可有效改善传统湿式水雾捕集微细、难浸润煤尘效率不佳的问题.采用理论分析与试验相结合的方法,对磁化荷电液滴碰撞疏水性无烟煤尘颗粒的润湿效果及动力学行为开展研究,并确定了最佳碰撞粒径比与初始速度.结果表明:普通液滴因其表面张力和黏度较大,在与强疏水性煤尘颗粒碰撞过程中,铺展范围小、速度慢,呈现完全反弹的现象;磁化荷电作用通过降低表面张力和黏性有效抑制了液滴撞击煤尘的反弹现象,低速下在煤尘颗粒表面形成薄前驱体薄膜,从而使润湿面积增大,液滴粒径减半更易破碎,加快了液滴铺展速度和包覆范围;相较于纯水,磁化荷电液滴浸润捕捉煤尘颗粒具备显著的优越性,利于喷雾降尘凝并呼吸性粉尘;低速下磁化荷电液滴与煤尘易发生偏心碰撞,部分液滴不参与撞击使流场强度峰值交错,液滴进入松弛态时间长、有效包覆面积小、瞬时润湿速率和效果变差,因此液-尘粒径比不宜小于 0.8;当碰撞速度达到 4.31 m/s,液膜中心高度系数迅速下降至稳定,同一无量纲时间下,液膜中心高度系数最小值与碰撞速度成反比;当磁化荷电液滴粒径比为 0.8、速度为 4.31 m/s时,对总粉尘、呼吸性粉尘沉降效果显著,降尘效率可达 95%以上.
关键词：磁化荷电技术疏水性煤尘液滴煤尘碰撞液滴铺展粉尘沉降
分类号：TD714(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52174195)国家自然科学基金(52274220)山西省基础研究计划资助项目(20220321221061)
论文发表日期：2025-07-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 37-46 )
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