沈凡 趙剛 陳燕才 熊雯

摘要：為穩(wěn)定提高高溫環(huán)境中的霧化降塵效率，引入蒸發(fā)率構(gòu)造的液滴蒸發(fā)因子，利用數(shù)值仿真模擬高溫環(huán)境下的霧化過(guò)程，探索噴嘴結(jié)構(gòu)、霧化性能和高溫降塵效率之間的交互影響規(guī)律；采用L25田口方法設(shè)計(jì)試驗(yàn)，選取X旋流壓力噴嘴的出口直徑、進(jìn)口壓力、軸向距離作為關(guān)鍵參數(shù)，探究各參數(shù)對(duì)霧化性能的影響，獲得最優(yōu)參數(shù)組合。研究結(jié)果表明：霧化區(qū)受溫度的影響，液滴質(zhì)量濃度是提高高溫霧化降塵效率的關(guān)鍵指標(biāo)；3個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的重要性由高到低依次為軸向距離、進(jìn)口壓力、出口直徑；在HIB鋼熱軋工藝中，最優(yōu)關(guān)鍵參數(shù)組合為噴嘴出口直徑2 mm、進(jìn)口壓力8 MPa、軸向距離90 cm。高溫降塵效率提高到80%以上。

關(guān)鍵詞：高溫霧化；降塵效率；蒸發(fā)因子；噴嘴口徑；田口試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：X948

DOI：10.3969/j.issn.1004132X.2023.07.004

Research and Optimization of Key Parameters of High Temperature

Atomization Dust Removal Efficiency

SHEN Fan1 ZHAO Gang2 CHEN Yancai3 XIONG Wen3

1.Key Laboratory of Metallurgical Equipment and Control Technology of Ministry of Education，

Wuhan University of Science and Technology，Wuhan，430081

2.Hubei Key Laboratory of Mechanical Transmission and Manufacturing Engineering，Wuhan

University of Science and Technology，Wuhan，430081

3.R&D Center of Wuhan Iron & Steel Co.，Ltd.，Baosteel Central Research Institute，Wuhan，430080

Abstract： In order to stably improve the efficiency of atomization and dust removal in high temperature environment， the droplet evaporation factor with evaporation rate structure was introduced. The atomization processes in high temperature environment were simulated by numerical simulation， and the interactions of nozzle structure， atomization performance and high temperature dust removal efficiency were explored. The L25 Taguchi method was used to design the test， and the outlet diameter， inlet pressure and axial distance of the X swirl pressure nozzle were selected as key parameters， and the influences of each parameter on atomization performance were explored to obtain the optimal parameter combination. Results show that the atomization zone is affected by temperature， and the mass concentration of droplets is a key indicator to improve the efficiency of high temperature atomization and dust removal. The importance of the three key parameters from high to low is as follows：axial distance， inlet pressure and outlet diameter. In the hot rolling processes of HIB steel， the optimal working parameters of the nozzle are as 2 mm nozzle outlet diameter， 8 MPa inlet pressure and 90 cm axial distance. The dust removal efficiency at high temperature is increased to more than 80%.

Key words： high temperature atomization; dust removal efficiency; evaporation factor; nozzle caliber; Taguchi test

0 引言

近年來(lái)熱軋產(chǎn)能增加導(dǎo)致粉塵污染問(wèn)題嚴(yán)重，且對(duì)熱軋板帶表面質(zhì)量造成一定影響。國(guó)內(nèi)外多家鋼鐵企業(yè)開始采用成本相對(duì)低廉的水霧降塵技術(shù)，以期改善熱軋生產(chǎn)環(huán)境和產(chǎn)品質(zhì)量，但效果并不穩(wěn)定。實(shí)踐表明，不同企業(yè)不同產(chǎn)線不同軋制鋼種，熱軋降塵效率差異較大，尤其是軋制硅鋼和不銹鋼產(chǎn)品時(shí)，降塵效率僅為20%～30%［1］。

水霧降塵的基本原理是水霧在高壓作用下破碎，液滴邊界層受到高速氣流的黏性剪切作用，形成大量細(xì)小液滴。粉塵與霧化的液滴發(fā)生了大量的慣性碰撞后，液滴以粉塵顆粒為凝聚核心而凝結(jié)沉降，粉塵的沉降量主要受到噴霧的霧化性能的影響［2］。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)常溫下霧化特性與降塵效率進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)噴霧射流速度、流量、液滴粒徑等都會(huì)影響液滴與粉塵的碰撞概率［3-4］，其中液滴粒徑是影響霧化效果最重要的指標(biāo)，粒徑越小的液滴與粉塵碰撞概率越大，降塵效率越高［5］。為提高噴嘴的霧化性能，有學(xué)者對(duì)霧化噴嘴的結(jié)構(gòu)、類型和工況進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)噴嘴的結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)霧化粒徑造成影響，例如噴嘴的閥芯結(jié)構(gòu)、喉口直徑和出口直徑等［6］；聶文等［7］比較了4種常見的壓力噴嘴，發(fā)現(xiàn)X型旋流壓力噴嘴適合大面積使用，且在相同的工作條件下，可以得到最小的液滴尺寸；YANG等［8］利用數(shù)值模擬結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)對(duì)煤礦中霧化噴嘴安裝位置和噴嘴直徑進(jìn)行分析，優(yōu)化后的參數(shù)組合使降塵效率提高至90%以上。

關(guān)于高溫環(huán)境中霧化性能的研究，僅見于蒸發(fā)過(guò)程、燃料燃燒等領(lǐng)域的文獻(xiàn)。ZHANG等［9］為了提高煙氣脫硫效率，用數(shù)值模擬的方法對(duì)液滴的運(yùn)動(dòng)和蒸發(fā)過(guò)程進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)液滴質(zhì)量加權(quán)壽命隨液滴平均直徑的增大呈線性增加。LI等［10］通過(guò)研究高速噴射出的燃料液滴的傳熱和蒸發(fā)，發(fā)現(xiàn)液滴的蒸發(fā)速率與液滴質(zhì)量濃度和直徑成反比。為了探索霧化性能對(duì)閃蒸效率的影響，柯炳正等［11］通過(guò)研究不同條件下的噴霧液滴，發(fā)現(xiàn)液滴的粒徑與噴嘴直徑和進(jìn)口壓力存在關(guān)系；CAI等［12］從能量分析角度研究了射流閃蒸過(guò)程，發(fā)現(xiàn)隨著射流速度的增大蒸發(fā)率明顯增大。

現(xiàn)有霧化降塵和高溫霧化理論均未建立完備的高溫環(huán)境下霧化性能對(duì)降塵效率影響的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)缺乏對(duì)高溫霧化降塵工藝參數(shù)和噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化研究。由此導(dǎo)致熱軋水霧降塵技術(shù)在工藝和裝備設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏有效的理論指導(dǎo)，更多借鑒煤礦等的常溫降塵設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定氣水壓力、流速等工藝參數(shù)和噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)。這是造成目前熱軋霧化降塵效果不穩(wěn)定的重要原因。

為了解決上述問(wèn)題，進(jìn)一步穩(wěn)定提高高溫環(huán)境中的降塵效率，本文探究噴嘴結(jié)構(gòu)、霧化性能和高溫降塵效率之間的交互影響規(guī)律。在降塵效率數(shù)學(xué)模型中引入溫度造成的液滴蒸發(fā)因子，得到影響高溫降塵效果的主要霧化性能參數(shù)；將數(shù)值模擬和田口試驗(yàn)法相結(jié)合，運(yùn)用離散相模型（DPM）對(duì)試驗(yàn)噴嘴進(jìn)行數(shù)值模擬，分析各關(guān)鍵參數(shù)對(duì)高溫霧化性能的影響；根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果建立正交表，得到各關(guān)鍵參數(shù)對(duì)高溫降塵效率的影響程度和最優(yōu)組合，從而提高高溫降塵效率。

1 基于霧化原理的高溫降塵模型

依據(jù)粒子碰撞原理得到霧塵碰撞數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)出降塵效率公式［13］：

式中，η為液滴捕塵效率；v為液滴與粉塵的相對(duì)速度，m/s；vg為粉塵速度，m/s；q為空間體積含水量，kg/m3；x為噴嘴距離產(chǎn)塵點(diǎn)的有效噴霧距離，m；Dc為液滴粒徑，m；B0為實(shí)驗(yàn)確定的包含截流和擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)常數(shù)；B為坎寧漢滑動(dòng)修正系數(shù)；dp為粉塵粒徑，m；ρp為粉塵顆粒密度，kg/m3；μg為氣體黏度，Pa·s。

熱軋機(jī)間的溫度一般是200～900 ℃，在高溫環(huán)境下噴霧蒸發(fā)現(xiàn)象明顯，蒸發(fā)量隨霧化條件而改變，空間體積含水量會(huì)因此發(fā)生變化：

式中，γ為單位體積內(nèi)液滴蒸發(fā)率；qm，ev為蒸汽質(zhì)量流量，kg/s；qm，in為供水質(zhì)量流量，kg/s;A為捕集區(qū)域橫截面積，m2；Q為出口流量，kg/s；vd為液滴速度，m/s。

噴嘴流量與進(jìn)口壓力關(guān)系為

式中，Q0為單個(gè)噴嘴流量，kg/s；d為噴嘴出口直徑，mm；p為供水壓力，MPa；k為實(shí)驗(yàn)系數(shù)，通常取1～2。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，熱軋廠產(chǎn)生的氧化粉塵的粒徑為21～27 μm，在粉塵捕獲假設(shè)中僅考慮慣性碰撞，則B0= 1，B = 1，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的粉塵顆粒密度為ρp= 840 kg/m3。粉塵流的速度近似等于熱軋帶在其表面運(yùn)動(dòng)的氣流速度，由軋輥的軋制速度決定，取vg=1 m/s；空氣的動(dòng)態(tài)黏度為μg=1.8×10-5 Pa·s。將式（3）、式（4）代入式（1），并將熱軋環(huán)境的基本數(shù)據(jù)代入可寫成如下形式：

根據(jù)降塵效率的數(shù)學(xué)模型可知，影響降塵效果的主要霧化性能參數(shù)是液滴粒徑、液滴速度、空間體積含水量。

2 關(guān)鍵參數(shù)對(duì)霧化性能的影響分析

利用FLUENT對(duì)霧化區(qū)進(jìn)行數(shù)值模擬，選取X旋流噴嘴作為霧化器模型，將噴嘴外部的霧化區(qū)作為計(jì)算區(qū)域。采用追蹤液滴包（parcels）的思想，得到相同溫度、時(shí)間、位置的液體的質(zhì)量流量、速度、粒徑等。模型采用湍流模型的Realizable k-ε方程模型，打開能量方程（Energy）和組分輸運(yùn)模型（Species），壓力與速度耦合采用PISO算法。在原點(diǎn)處設(shè)置噴射源，將噴霧區(qū)域左邊設(shè)置為速度進(jìn)口邊界（inlet），頂端和右端出口設(shè)置為自由出口（outflow）。為了驗(yàn)證該數(shù)值方法的正確性，選擇與文獻(xiàn)［14］的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相同的參數(shù)設(shè)置，采用出口直徑為0.8 mm的噴嘴，進(jìn)口壓力為4 MPa，結(jié)果如圖1所示。由圖1可看出本文結(jié)果與文獻(xiàn)［14］的結(jié)果能較好地吻合，證明本文的數(shù)值方法合理，計(jì)算結(jié)果具有可靠性。

2.1 軸向距離對(duì)霧化性能的影響

熱軋區(qū)的高溫環(huán)境主要是軋制板材時(shí)軋制區(qū)的工作溫度較高造成的，因此越靠近軋制區(qū)溫度就越高，噴嘴安裝位置與軋機(jī)之間軸向距離不同，噴嘴霧化效果受溫度影響程度也就不同。為了直觀對(duì)比不同位置上的霧化效果，取口徑為1.2 mm的噴嘴在6 MPa壓力下距離軋機(jī)3 m、0.5 m處進(jìn)行模擬比較，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得軸向距離3 m和0.5 m處的溫度分別為30 ℃、400 ℃。利用數(shù)值模擬得到不同軸向位置上的液滴粒徑分布圖見圖2，不同軸向位置液滴蒸發(fā)速率見圖3。

受到不同位置的溫度影響，當(dāng)軸向距離由3 m減小到0.5 m時(shí)，霧化區(qū)的最大液滴粒徑由2.24×10－4 m減小到1.39×10－4 m，液滴最大蒸發(fā)率由0.254 mg/s增加到1.03 mg/s。

由圖3a可知，噴嘴處在3 m位置時(shí)，最大蒸發(fā)速率出現(xiàn)在噴嘴附近，越遠(yuǎn)離噴嘴位置蒸發(fā)速率越低，這是由于噴嘴附近的流體受到高壓后與周圍氣體產(chǎn)生了較大的速度差，造成流動(dòng)不穩(wěn)定性，氣動(dòng)力使液體破碎成各種尺寸的液滴，此時(shí)蒸發(fā)最劇烈，由于此時(shí)消耗了大部分的過(guò)熱能，中后期的蒸發(fā)強(qiáng)度明顯減弱。在圖3b中，噴嘴放置在0.5 m位置時(shí)，噴霧中后段的蒸發(fā)率和蒸發(fā)范圍明顯大于圖3a，這是由于該位置靠近軋制區(qū)，有較大的過(guò)熱度，提供了較多的過(guò)熱能量，液體的汽化潛熱減小，使霧化中后區(qū)發(fā)生大量汽化。噴嘴距離軋機(jī)的軸向距離越小，環(huán)境溫度越高，液滴粒徑越小，液滴的蒸發(fā)量越大，因此太小的軸向距離不利于獲得較高液滴質(zhì)量濃度噴霧。

隨著軸向距離的增大，霧化區(qū)流體的速度隨之減小，液滴粒徑逐漸增大，霧化區(qū)液體蒸發(fā)速率減小且液滴質(zhì)量濃度增大。受空氣阻力的影響，射流速度隨之減小，液滴韋伯?dāng)?shù)減小，氣動(dòng)力對(duì)液滴的破碎影響減?。涣硪环矫?，液滴之間會(huì)發(fā)生碰撞使小尺寸液滴凝聚成較大尺寸的液滴，因此液滴粒徑隨軸向距離的增大呈增大趨勢(shì)。

2.2 噴嘴出口直徑對(duì)霧化性能的影響

利用單因素實(shí)驗(yàn)法仿真分析噴嘴出口直徑對(duì)霧化性能的影響。選取軸向距離為1 m，環(huán)境溫度為280 ℃，進(jìn)口壓力為6 MPa，噴嘴直徑依次選取1，1.2，1.5，2，2.4 mm。

隨著出口直徑的增大液滴質(zhì)量濃度升高，液滴粒徑呈增大的趨勢(shì)。當(dāng)出口直徑由1 mm增至2.4 mm時(shí)，最大粒徑由1.02×10-4m增至1.21×10-4m。噴嘴直徑的增大意味著噴射面積的增大，射流流體體積隨之增大，霧化區(qū)液滴質(zhì)量濃度升高，霧化區(qū)與環(huán)境的換熱因此發(fā)生好轉(zhuǎn)，霧化區(qū)內(nèi)汽化核心密度相應(yīng)減小，液滴蒸發(fā)速率相對(duì)減小，液滴平均粒徑呈增大趨勢(shì)。

隨著出口直徑的增大液滴速度減小，蒸發(fā)率有所增大且在出口處較為明顯，隨著軸向距離的增大，不同噴嘴下的蒸發(fā)率區(qū)別并不顯著。當(dāng)出口直徑由1 mm增大到2.4 mm時(shí)，噴嘴最大速度由59.1 m/s降低到50.8 m/s，這是由于當(dāng)噴嘴出口直徑逐漸增大時(shí)，噴嘴出口向內(nèi)壓力減小，霧化角隨之增大，導(dǎo)致了液滴軸向速度的彌散。由圖4可知，在噴嘴出口處可明顯看出口徑較大的噴嘴液體蒸發(fā)率更高，這是由于在噴嘴出口處口徑越大的噴嘴噴射角越大，增加了液滴與空氣的接觸，霧化區(qū)邊緣的液滴質(zhì)量濃度較低，因此大量蒸發(fā)；隨著軸向距離的增大，越大的口徑的噴嘴射流核心處的液滴質(zhì)量濃度越高，受環(huán)境溫度的影響更小，因此減緩了其蒸發(fā)速率。

增大噴嘴的出口直徑能夠讓霧化區(qū)液滴質(zhì)量濃度更高，但是卻不利于獲得粒徑更小速度更高的液滴。過(guò)低的液滴速度并不利于捕塵，然而更大的霧化角也意味著有效捕塵面積更大，且較高的液滴質(zhì)量濃度能夠有效地提高液滴與粉塵的碰撞概率。

2.3 進(jìn)口壓力對(duì)霧化性能的影響

利用單因素實(shí)驗(yàn)法對(duì)進(jìn)口壓力對(duì)霧化性能的影響進(jìn)行仿真分析，如圖5所示。選取軸向距離為1 m，環(huán)境溫度為280 ℃，噴嘴直徑為1.2 mm，進(jìn)口壓力依次選取2，4，6，8，10 MPa。

隨著進(jìn)口壓力的增大，液滴粒徑會(huì)變小且液滴的速度變大，液體蒸發(fā)速率明顯增大，霧化區(qū)液滴質(zhì)量濃度先增大后減小。

當(dāng)進(jìn)口壓力由2 MPa增至10 MPa時(shí)，最大粒徑由1.56×10-4m降低到8.71×10-5m，最大蒸發(fā)速率由0.498 mg/s增加到2.61 mg/s。隨著進(jìn)口壓力的增大，噴嘴處的流體質(zhì)量流量增大，破碎的液滴大量蒸發(fā)相變使蒸汽與液滴混合，射流因此加劇，液滴的破碎也更加劇烈，液滴粒徑隨之減小。同時(shí)過(guò)高的水壓使流體具有較高的射流速度，韋伯?dāng)?shù)較大，氣動(dòng)力加劇了液滴的破碎，從而獲得了粒徑更小的液滴。增高壓力會(huì)增加噴嘴處的流量，液滴質(zhì)量濃度也隨之增大，但是當(dāng)壓力增加至10 MPa時(shí)，液滴速度過(guò)大和粒徑過(guò)小加快了液滴的蒸發(fā)，液滴質(zhì)量濃度因此減小。

增大進(jìn)口壓力雖然能夠使液滴破碎得更小從而增加粒子間的碰撞概率，但是卻讓液滴蒸發(fā)得更快，且壓力增大到6 MPa后，液滴速度不再隨之顯著增大。因此進(jìn)口壓力在增大到一定值后無(wú)法再提高降塵效率，反而會(huì)因?yàn)橐旱握舭l(fā)率過(guò)高而使降塵效率下降。

3 田口試驗(yàn)設(shè)計(jì)

3.1 試驗(yàn)方案

選取影響降塵效率的3個(gè)主要因素，表1中參數(shù)1、2、3分別為噴嘴出口直徑d、進(jìn)口壓力p、軸向距離x，每個(gè)因素選取5個(gè)水平。參考單因素試驗(yàn)結(jié)果選取水平值，其中進(jìn)口壓力過(guò)高不利于獲得高質(zhì)量濃度液滴的噴霧，壓力過(guò)低不易于獲得較小粒徑的液滴，因此選擇4～8 MPa;軸向距離過(guò)小受到溫度影響較大，因此選取距離70～110 cm。對(duì)于數(shù)值模擬結(jié)果，液滴尺寸選取截面索爾特平均粒徑，液滴速度為截面平均速度，液滴蒸發(fā)率為截面液體平均蒸發(fā)率。

為了研究這3個(gè)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)降塵效率的影響程度，本文采用田口試驗(yàn)方法，共25組試驗(yàn)，具體試驗(yàn)方案和試驗(yàn)結(jié)果見表2。本文選擇望大特性的信噪比（SNR）計(jì)算模型，其計(jì)算方法為

3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

定義各參數(shù)對(duì)降塵效率影響程度為Ei，E值越大表示影響越顯著，其計(jì)算公式為

Ei=max{Yi1，Yi2，Yi3，Yi4，Yi5}－

min{Yi1，Yi2，Yi3，Yi4，Yi5}（7）

式中，Yij為每個(gè)參數(shù)在不同水平值下的平均信噪比，其中i=1，2，3，j=1，2，3，4，5，例如Y12表示出口直徑d在2水平值下的平均信噪比。

通過(guò)計(jì)算得出各參數(shù)的影響程度如圖6所示。結(jié)果表明，在本文研究范圍內(nèi)，各參數(shù)影響程度由高到低依次為x、p、d，軸向距離x是對(duì)降塵效率影響最顯著的參數(shù)。這是由于在高溫降塵中霧化性能易受環(huán)境溫度的影響，而軸向安裝距離的選取決定著霧化降塵的環(huán)境溫度。

圖7所示為各參數(shù)在不同水平值下的平均信噪比。由圖7可知，平均信噪比隨d的取值增大而先增大后減小，隨著p的取值增大而增大，這說(shuō)

明高溫降塵中噴嘴使用大口徑高壓力更利于提高降塵效果。而煤礦降塵中的噴嘴往往使用較小的口徑較高的壓力，這是由于較小口徑的噴嘴有利于獲得更小粒徑的液滴，煤礦的環(huán)境溫度對(duì)小粒徑液滴的存活影響并不大；而在熱軋廠中，小粒徑的液滴不易存活，蒸發(fā)率過(guò)高導(dǎo)致了降塵效果差，噴嘴的大口徑高壓力能夠獲得液滴質(zhì)量濃度較高的噴霧，使霧化區(qū)的液滴保持足夠的數(shù)量參與捕塵。這反映出在高溫環(huán)境中，要提高降塵效率，應(yīng)首先提高霧化區(qū)液滴質(zhì)量濃度。

4 工程驗(yàn)證

為了驗(yàn)證優(yōu)化后的組合是否能夠提高霧化降塵效率，將優(yōu)化后的組合參數(shù)d=2.0 mm、p=8 MPa、x=90 cm應(yīng)用于熱軋廠進(jìn)行驗(yàn)證。粉塵濃度測(cè)試設(shè)備選用CEL-712 Microdust Pro實(shí)時(shí)粉塵監(jiān)測(cè)儀，測(cè)量范圍1 μg/m3～250 g/m3。

在離精軋機(jī)架1.5 m高處安裝粉塵濃度測(cè)試儀1，在軋機(jī)進(jìn)口和出口集管處分別安裝粉塵濃度測(cè)試儀2和3。選擇在軋制HIB鋼時(shí)，保持軋制速度為1.5 m/s和壓下量為38 mm不變，將粉塵濃度測(cè)試儀開啟，30 s后關(guān)閉，可得到測(cè)量時(shí)間30 s內(nèi)粉塵濃度的最大值和平均值，取最大值作為實(shí)驗(yàn)值，重復(fù)3次測(cè)量取平均值作為初始粉塵濃度值。開啟霧化降塵裝置，待穩(wěn)定工作10 min后，將測(cè)試儀開啟，30 s后關(guān)閉，將測(cè)量時(shí)間內(nèi)粉塵濃度的最大值作為實(shí)驗(yàn)值，重復(fù)3次測(cè)量取平均值作為降塵結(jié)束粉塵濃度值。利用測(cè)試結(jié)果粉塵濃度計(jì)算降塵效率，見表3。優(yōu)化后的3個(gè)測(cè)試點(diǎn)的粉塵濃度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，降塵效率可以達(dá)到80%以上。

5 結(jié)論

（1）噴嘴出口直徑的增大會(huì)增大液滴粒徑和霧化區(qū)液滴質(zhì)量濃度，但是會(huì)減小液滴速度；進(jìn)口壓力的增大會(huì)減小液滴粒徑并增大液滴速度，同時(shí)明顯增大了液滴蒸發(fā)速率；軸向距離越大則有效捕塵區(qū)域越大，且受到軋制區(qū)溫度的影響越小，但是距離太大會(huì)導(dǎo)致液滴捕塵速度過(guò)小。

（2）在高溫環(huán)境中，軸向距離對(duì)降塵效率的影響最大，3個(gè)參數(shù)的顯著程度由大到小依次為軸向距離、進(jìn)口壓力、出口直徑。

（3）利用田口試驗(yàn)法對(duì)噴嘴的3個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，得出當(dāng)出口直徑為2 mm、進(jìn)口壓力為8 MPa、軸向距離為90 cm時(shí)，高溫下噴嘴霧化性能最好。優(yōu)化后的噴嘴參數(shù)組合使降塵效率提高至80%以上。

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