งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและศึกษาคุณลักษณะของหัวฉีดที่ใช้เทคนิคของคลื่นเหนือเสียง ในการผลิตละอองน้ำที่มีขนาดสม่ำเสมอกันซึ่งหัวฉีดคลื่นเหนือเสียงที่จะสร้างในงานวิจัยนี้มี 2 ชนิด คือ ชนิดที่ใช้เพียชโซอีเล็คทริคเซรามิคเป็นตัวกำเนิดคลื่นเหนือเสียง และชนิดที่ใช้เรโซเนเตอร์เป็นตัวกำเนิดคลื่น เหนือเสียง โดยศึกษาตัวแปรต่าง ๆ ที่มีผลต่อคุณลักษณะของหัวฉีด อันได้แก่ ความถี่และความเข้มของคลื่นเหนือเสียง อัตราการไหลของของเหลว คุณสมบัติของของเหลว และความดันอากาศรวมทั้งเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่นกับหัวฉีดชนิดอื่น เพื่อประยุกต์ใช้ในการแกัปัญหาการฟุ้งกระจายของฝุ่นอันเนื่องมาจากกระบวนการผลิตของโรงโม่หิน จากผลของการศึกษาในส่วนที่หนึ่ง สำหรับหัวฉีดคลื่นเหนือเสียงชนิดที่ใช้เพียซโซอีเล็คทริคเซรามิคเป็นตัวกำเนิดคลื่นเหนือเสียงที่มีความถี่ในช่วง 34 - 56 กิโลเฮิร์ซ พบว่า ขนาดของหยดละอองน้ำที่สามารถผลิตได้มีค่าในช่วง 42 - 59 ไมครอน โดยเมื่อหัวฉีดที่ใช้มีความถี่สูงขึ้นจะทำให้ขนาดของหยดละอองที่ได้ลดลง และสามารถเพิ่มขนาดของหยดละอองน้ำโดยด้วยการลดความเข้มของคลื่นเหนือเสียงซึ่งจะสามารถปรับเปลี่ยนขนาดของหยดละอองน้ำได้ในช่วง (15 ไมครอน เมื่อกำลังไฟฟ้าที่ให้กับหัวฉีดมีค่าอยู่ระหว่าง 2 - 8 วัตต์ หรือ โดยการเพิ่มอัตราการไหลของของเหลวซึ่งจะสามารถปรับเปลี่ยนขนาดของหยดละอองน้ำได้ในช่วง (13 ไมครอนเมื่ออัตราการไหลของของเหลวที่ใช้มีค่าเท่ากับ 22 - 250 ลูกบาศก์มิลลิเมตรต่อวินาที และเมื่อพิจารณา อิทธิพลของของเหลวที่ใช้พบว่าคุณสมบัติของของเหลวที่ใช้มีผลต่อขนาดของหยดละอองน้ำ โดยของเหลวที่มีแรงดึงผิวน้อยจะมีผลทำให้หยดละอองน้ำมีขนาดเล็กลง และของเหลวที่มีความหนืดสูงจะไม่สามารถฉีดพ่นได้ รูปแบบของสเปรย์ที่ได้จากหัวฉีดชนิดนี้เป็นแบบทรงกระบอกเต็มโดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของการสเปรย์เท่ากับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นผิวที่ทำให้เกิดละออง คือ เท่ากับ 1 เซนติเมตร จากผลการศึกษาในส่วนที่สอง สำหรับหัวฉีดคลื่นเหนือเสียงชนิดที่ใช้เรโซเนเตอร์เป็นตัวกำเนิดคลื่นเหนือเสียง พบว่า ขนาดของหยดละอองน้ำที่หัวฉีดสามารถผลิตได้มีค่าในช่วง 25 - 39 ไมครอน โดยสามารถเพิ่มขนาดของหยดละอองน้ำได้โดยการลดความดันอากาศ ซึ่งจะสามารถปรับเปลี่ยนขนาดของหยดละอองน้ำได้ ในช่วง (10 ไมครอน เมื่อความดันอากาศที่ให้กับหัวฉีดมีค่าอยู่ระหว่าง 2 - 3 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตรหรือโดยทำการเพิ่มอัตราการไหลของของเหลว ซึ่งจะสามารถปรับเปลี่ยนขนาดของหยดละอองในช่วง (12 ไมครอนเมื่ออัตราการไหลของของเหลวมีค่าอยู่ระหว่าง 833-7,600 ลูกบาศก์มิลลิเมตรต่อวินาที และเมื่อพิจารณาอิทธิพลของคุณสมบัติของของเหลวที่ใช้ พบว่าคุณสมบัติของของเหลวที่ใช้ไม่มีผลมากต่อขนาดของหยดละอองที่ได้ และหัวฉีดชนิดนี้สามารถฉีดพ่นของเหลวที่มีความหนืดสูงได้ รูปแบบของการสเปรย์ที่ได้จากหัวฉีดชนิดนี้เป็นแบบกรวยเต็ม มีองศาในการฉีดพ่นประมาณ 35 องศา และมีเส้นผ่านศูนย์กลางของการสเปรย์ประมาณ 20 เซนติเมตร หัวฉีดคลื่นเหนือเสียงทั้งสองชนิด สามารถผลิตหยดละอองน้ำที่มีขนาดเล็กและมีการกระจายขนาดของหยดละอองที่แคบกว่าหัวฉีดอื่นที่ใช้กันทั่วไปมาก จากผลการทดลองวัดประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่นในระบบปิด ด้วยการใช้หัวฉีดคลื่นเหนือเสียงชนิดที่ใช้เรโชเนเตอร์เป็นตัวกำเนิดคลื่นเหนือเสียง พบว่า หัวฉีดคลื่นเหนือเสียงมีประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่นสูงเกินกว่า 90% โดยอัตราการไหลของของเหลวที่ใช้มีค่าต่ำเพียง 8,500 ลูกบาศก์มิลลิเมตรต่อวินาที การใช้หัวฉีดคลื่นเหนือเสียงจะช่วยลดปัญหาเรื่องการอุดตันของหัวฉีดและปัญหาของความชื้นของหินที่ผ่านกระบวนการกำจัดฝุ่นด้วยการสเปรย์น้ำ เมื่อเปรียบเทียบการประเมินราคาการลงทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินการต่อหัวฉีด 1 หัวพบว่าการใช้หัวฉีดคลื่นเหนือเสียงมีค่าต้นทุนในการสร้างและติดตั้งคิดเป็น 1.4เท่าของหัวฉีดที่ใช้ในโรงโม่หิน และมีค่าใช้จ่ายต่อเดือนคิดเป็น 0.4 เท่าของหัวฉีดที่ใช้ในโรงโม่หิน