在煤矿井下，采煤机械化自动化水平的日益提，加大了煤矿开采强度与煤尘产生量，同时也使粒径小于5的呼吸性粉尘含量大幅度上升。目前广泛采用的水雾捕尘技术，对呼吸性粉尘捕集效率竹遍较低这心1干这类粉尘分，度比面积大，所以化学活性吸附能力等也大大增强，更易吸附，氮氧化合物等有毒有害气体，在粉尘面形成气膜，阻碍水雾对粉尘的湿润。为了使水蒸汽吸附在粉尘上使粉尘具有寺以生可通过提周围环境中水蒸汽分压比来实现2，微细水雾粒径小，与空气接触面积大，蒸发半1高，能使含尘水汽迅速达到饱和。+仅能满足改善粉尘湿润性所必，的水蒸汽条件，还能通过空气动力学物即7斯蒂芬流的输运等多种机理实现呼吸性粉尘的捕集34.

　　1实验系统1.1超声雾化性能实验超声雾化技术是利用超声波特殊性能来雾化水水雾捕尘34.影响超声雾化性能的主要因素有气压和水量，雾化效果的衡量指标有两个，是雾滴粒径，以小于50，1雾滴所占比例；是单位面积内的雾滴数量15.

　　根据喷头结构与试验要求，设计的超声雾化性能实验系统1.其工作原理为从空压机出来的压缩空气，经减压阀调压后由气体管路进入喷头进4，冲击共振腔产生强的声能，=.水泵加压后的压力水，通过泄水通调节水量后进入喷头进水口，在压缩空气冲击形成的超声波作用下，被迅速，化成微细水雾喷含尘空间。

　　1.空气潘机；2.气体压力；3.气体管路；4.气体流量计；5.水泵；6.水管；7.液体流量计；水压9.喷头；10.减压阀泄水通实验过程中雾流参数的测定采用油池法，将刻第作者张小艳，女，1972年出生，西安交通大学在职博士生。

　　内增大时，小于50的雾滴比例与单位面积的雾滴数量并未随气压上升直，大，所以，气压存在个极佳值，此时喷头雾化效果最好。虽然从曲线变化趋势来看，气压在6肘，3以后也有出现极佳值的可能，但从经济件及设各的运行管理维护等方面考虑，超声雾化喷头的气压宜取45，3.

　　2.2水量对客化性能的影响实验过程中，针对不同的水量分别测定了喷头温度为250，湿度为9气压为0.45河，3.

　　喷雾捕尘系统采用超声雾化性能实验中尘雾凝聚尘雾的凝聚应用湿式振弦栅技术6.自制振弦栅由固定圈与细钢丝组成，钢丝采用经炜交错布置，共3层，不仅起到振弦栅作用，还具有筛网性质，但又克服了普通筛网的堵塞现象。它依k固记弹t十紧卡在Mm人u昔助风fl1振动和风流产生声波，促使粒子振动并碰撞凝聚。

　　沉降分离对于气流中粒子的沉降分离，试验中采用百叶窗，依靠惯性碰撞作用来实现。

　　2实验结果与分析2.1气压对雾化性能的影响实验过程中，在不同的工作气压下，分别测定了喷头的雾化性能，实验结果34.实验中，环境温度为210，湿度为95，水量为30.

　　有正方形小孔边长1的厚纸片粘在载玻片上，孔周围用腊密封，防止油渗使纸片与玻片分离。人1纸片较厚，小孔就相当于在载玻片上形成小池，可放入采样用的特种油。为防止水雾蒸发对测定结果数采用02型通风干湿来测量。

　　采样时，首先在油池中滴入100机油，然后用采样片在距喷口定距离处垂直雾流采样。采样完毕后，再覆盖薄层油，防止血雾滴迅速蒸发影响测定结果。采样结果用，322，停，烤担，6父，物镜10，放大倍数160倍生物显微镜来观察，并用分类计数器来统计粒径分布情况并计数，分6个范围饥友雾滴分散度。

　　1.2除尘系统实验微细水雾除尘圮各种捕尘与凝并机理综合作用以使并合物从气流中分离，要有效净化气流，还需采取加强凝并与沉降分离措施，据此设汁微细水雾捕尘声波凝聚降尘惯性沉降分离为体的综合除尘系统35，其结构2.风筒长为6直1.发尘风机；2.发尘器；3.测试风筒；4.前级采样；5.喷头；6.振弦栅；7.惯性去雾器；8.后级采样；9.风机；10.采样器1发尘系统由发尘风机1与发尘器2组成，发尘器左上口接风机，右侧口均匀布置许多小孔，风机运转时，粉尘就在风流作用下由小孔发出，进入测试风筒。实验所用煤尘粒度分析如1.

　　围帅比例测尘系统该系统采用的鞍劳，4型测尘仪由采样管胶皮管滤膜盒流量计和气泵组成。依靠气栗动力，把风筒内含尘空气吸入采样管，经胶皮管到达滤膜盒，气流通过滤膜而粉尘被阻留，采样同对记1局，出卖数与采样时间。件松虎膜增重流量及时间可计算出粉尘的计重浓度。实验中采用办01令测怙瘦楸赵符大。但当水量达到40乙再继续增加，雾滴数量的增加幅度趋于平缓，且小雾滴所占比例减小，此时水钻的增加阻碍雾化程度的捉高，所以适当水量的确定，不仅有利于提高雾化程度，节约水资源，而且也避免了大水量带来的设备管理与维护等工作的难度分祈划儿超心雾化喷头的合适水试为如2.3除尘系统实验结果分析2则风筒内的风速为1.84用吧中速风测定；进出口风流中的含湿量分别为16.721.2141干空气含湿量用012型通风干湿所测的相对湿度通过公式0.622讲，尸9计算得出。假设系统无漏风，实验结果7.

　　效率，喷头工作压力为0.45刖1水量为40.1时，雾化性能最优，除尘效率最好。可，超声雾化喷头的雾化性能是影响除尘效率的关键因素。

　　3数学模型的建立3.1超声雾化的数学颊型对实验数据应用回归分析，建立了喷头雾化性超声雾化雾滴大小的数学模型289.420和单位面积内的雾滴数量个2；尤7分别3.2除尘效率的数学模型除尘效率的测定，是在不断变化喷雾参数的情况下进行的，而不同的喷雾参数所产生的雾化效果不同，这样就借助喷雾参数，在除尘效率与雾化效果之间建立了相应的函数关系如下例，尤2为定面积内的雾滴数量，个。

　　负3即为除尘效率与雾化效果关系的数。7翻。

　　4结论根据超声雾化喷头雾化性能及微细水雾除尘系统的实验研宄，得出如下几点结论超声雾化技术对水具有较优的雾化能力，雾化效果不仅与气压密切相关，而且在定程度上也受水量影响，气压影响更为显著。在气压为45，水量为40时，其雾化性能较优。

　　超声化形成的微细水育有利于呼吸性粉尘微细水雾除尘系统的除尘效率不仅受雾滴大小的影响，而且也与雾滴数量有关，且雾滴大小的影响比雾滴数量更为显著。

　　本实验设计的微细水雾除尘系统能有效净化气流的呼吸性粉尘粉尘浓度为纟时，除尘效率达99.6，1卢鉴章。我国煤矿粉尘防治技术新进展。煤炭科学技术，1996，24 2颜士华，夏孝明，赵正均。对磁化水喷雾降尘机理的认识。煤炭工3徐立成，孙和平。微细水雾捕尘理论与应用。通风除尘，19，15 4徐立成，孙和平。超声雾化抑尘器及其应用。工业安全与防尘，5李德文。利用声凝聚机理提高喷雾降尘效果的研宄。中国安全科6张设计，李文树。湿式振弦栅除尘器除尘机理探讨。煤炭工程师。

　　责任编辑陈泽军收到修改稿日期20020921