Система пылеподавления сухим туманом работает по аналогии со скруббером мокрой очистки и тканевым фильтром. Мелкодисперсное облако тумана работает как тканевый фильтр, через который частица пыли не может проскочить без соударения с каплей. Так как капля состоит из воды, частица пыли увлажняется как в настоящем скруббере мокрой очистки. Этот феномен называется «агломерацией» и позволяет решить проблему летучих частиц пыли с помощью атомизации капель.
Агломерация, в большей степени, значительно возрастает у частиц одного размера. Агломерация таких частиц создает значительную массу для оседания. Например, частица размером 5 микрон будет беспрепятственно двигаться в воздушном потоке, не сталкиваясь с каплей размером 200 микрон. При одинаковом размере капли и частицы такое столкновение произойдет, вызвав агломерацию.
Пылеподавление сухим туманом призвано оптимизировать использование воды для пылящих материалов. Для этой цели используются специальные ультразвуковые форсунки, которые генерируют очень мелкую каплю (10 микрон или меньше).
Сжатый воздух на большой скорости проходит через внутреннее отверстие форсунки, которое постепенно сужается к соплу, попадает в объемный резонатор, где, отражаясь от его стенок, создает и усиливает ударную волну. В результате создается зона формирования звуковой энергии, сосредоточенной между корпусом форсунки и крышкой резонатора в форсунке. Любая жидкость, попадающая в ударную волну такой силы, просто разрывается на очень мелкие капли. Мелкодисперсная атомизация дает равномерное распределение жидкости с минимальными отклонениями и потерями.
Сверхзвуковые форсунки работают при низких давлениях и имеют большие размеры сопел, что способствует уменьшению их износа, хорошему качеству атомизации и увеличенному сроку службы форсунки.
Пылеподавлние водяной пылью с помощью форсунок атомайзеров
Атомизация служит для уменьшения поверхностного натяжения капель, увеличивая количество капель на единицу площади распыления, исключая необходимость добавления ПАВ и других добавок. В таких туманообразующих системах количество воды незначительно и варьируется в пределах 0,01% — 0,05% от массового веса сыпучего материала, что не приводит к изменению свойств самого материала.
Существует два типа форсунок для получения атомизированной водяной пыли или водяного тумана:
Двухфазные форсунки
Туман генерируется за счет воды и сжатого воздуха, смешение которых происходит при прохождении через двухфазную форсунку. Поток воды разбивается потоком сжатого воздуха, создавая мелкую каплю для улавливания пыли.
Однофазные форсунки высокого давления
Поток воды подается в форсунку под высоким давлением. Такие форсунки используются гидравлическую атомизацию для образования тумана. Вода нагнетается под высоким давлением и вылетает через узкое сопло, разбиваясь на очень мелкие микроскопические капли.
Энергия, создаваемая высоким давлением, идет больше на атомизацию капель, чем на увеличение скорости потока воды, а сжатый воздух при этом не используется. Таким образом, форсунки высокого давления достаточно просты в установке и недороги.
