滤料耐折特性及强力特性对比试验研究

为研究不同材料及加工工艺对滤料耐折特性及强力特性的影响,以玄武岩、玻璃纤维、合成纤维机织布和针刺毡滤料,PTFE浸渍、覆膜处理后及使用后的滤料为研究对象,开展了滤料耐折次数及耐折度、断裂强力及伸长率的对比试验研究,并进行了滤料破损原因和适用性分析.结果表明:同种工艺相比,合成纤维耐折度(机织布为3.55～4.28,针刺毡为≥5.00)最好,玻璃纤维(机织布为3.38～3.65,针刺毡为2.80～2.84)次之,玄武岩(机织布为3.01～3.35,针刺毡为2.46～2.63)最差;样品中机织布的断裂强力优于针刺毡,纬向优于经向;覆膜、浸渍改性工艺可提高滤料的耐折度和断裂强力;在使用一段时间之后,未覆膜滤料的耐折度及断裂强力下降幅度更为明显;不同材料及加工工艺的滤料断裂强力与伸长率的关系有所差异;合成纤维针刺毡虽耐折特性优良,但断裂强力(367～412 N)偏小,伸长率(28.16％～38.42％)较大;玄武岩机织布虽断裂强力(2 674～3 098 N)较高,且伸长率(4.17％～5.67％)较好,但耐折度(3.01～3.35)并非最优.不同纤维滤料机械性能的研究与分析将对,其生产和应用具有指导意义.     

高温条件下滤料覆膜牢度特性研究

覆膜滤料由于其效率高、阻力稳定等优点,在工业除尘领域被广泛使用。由于覆膜滤料制造工艺多采用热熔覆贴而成,在高温条件下覆膜牢度降低成为不可回避的问题。针对5种工业应用中典型PTFE覆膜滤料,在20、70、120、170、220℃5种温度工况下的覆膜牢度性能进行实验研究。结果表明,覆膜牢度的应力-应变曲线表明薄膜与滤料的脱离方式有脱落式与黏连式两种,覆膜牢度与覆膜工艺关联性不大,与滤料基材的材质有关,耐温好、玻璃化温度高的纤维种类具有更好的高温覆膜牢度以及覆膜牢度保持率,通过温度数据拟合得到了5种典型的PTFE覆膜滤料的高温覆膜牢度性能的经验公式。     

燃煤锅炉用高温滤料研究与应用

通过分析国内外燃煤锅炉用滤料现状,阐述目前滤料的技术状况并分析各种滤料的使用条件;通过分析滤料的性能,针对滤料的结构进行改进,针对我国燃煤锅炉的高温、高浓度和复杂烟气工况问题研发讨论新型滤料技术,详细介绍P84(聚酰亚胺) PPS(聚苯硫醚或聚对苯硫醚)梯度结构,PTFE(聚四氟乙烯) 膨体玻纤覆膜滤料,膜 分层纤维 玻纤基布等表层结合梯度结构的新型滤料;测试对比复合滤料与传统滤料性能参数的差异,分析几类高温滤料性能测试的实验结果并提出相关的结论和建议,新型滤料在实际案例中利用取得优良效果.     

基于金相分析技术的煤矿火灾事故调查试验研究

通过对矿井火灾现场特性的分析,根据金属材料的特点,提出利用金相鉴定技术进行矿井火灾事故调查的新方法,试验测定得出高温作用下40号钢和铸铁的金相组织和硬度的动态变化规律。试验结果表明,不同加热温度条件下,40号钢冷却后具有不同的金相组织,其硬度随受热温度的升高迅速下降;在相同加热温度不同受热时间条件下,40号钢的金相组织与硬度变化不明显。铸铁的硬度随加热时间的增加呈下降趋势,其金相组织也有较明显的区别。根据矿井火灾后降温较为缓慢的特点,提出灰口铸铁与白口铸铁相互转变的方向性。因此,矿井火灾事故调查可以对受到火灾破坏的金属构件的金相组织的观察和硬度测定,来"反推"出该部位在火灾时曾受过的最高温度以及持续时间,从而可推断火灾的蔓延情况,为认定起火原因和起火位置提供技术支持。     

PPS滤料在SO2气体作用下的耐腐蚀性研究

采用气体实验法对PPS滤料在SO2气体中腐蚀失效的过程进行了研究.通过实验前后PPS滤料的机械特性、微观特征和化学结构的分析,认为PPS对SO2气体具有良好的耐腐蚀性.但是,随着SO2气体温度的升高,时间的延长及气体体积比提高,PPS 针刺毡滤料的性能有所下降,尤其是高温能加快腐蚀效果.为了延长使用寿命,应使其工作参数在限定的范围内: 在SO2体积比高于700 mL/m3时,应对烟气进行预处理使其体积比低于实验值,或者使烟气的温度控制在170 ℃以下; 如果烟气中SO2体积比超过预定值,烟气温度又高于170 ℃,则PPS针刺毡滤料连续使用时间应不超过96 h.     

袋式除尘用滤料挺度与温度关系的试验研究

选用常用的3种袋式除尘滤料——聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)、涤纶和芳纶，研究不同材质滤料在相同时间、不同温度条件下挺度的变化规律。结果表明，随温度升高，PPS、涤纶和芳纶3种滤料的挺度均呈现先缓慢上升后迅速增大的现象，而滤料挺度发生骤升的温度拐点均略大于3种滤料常规使用温度，由此，可通过滤料的挺度变化判断滤料在使用过程中是否经历过超温。     

不同温度下煤粒瓦斯扩散特性试验研究与数值模拟

为探索温度对煤粒瓦斯扩散特性的影响,利用瓦斯吸附/扩散仪分别对不同温度下的等温吸附,同温同压初始条件下的煤粒升温瓦斯扩散,同压不同温初始条件下的恒温煤粒瓦斯扩散进行试验研究。试验结果表明:同温同压初始条件下的等效扩散系数随温度升高呈指数关系增大。同压不同温初始条件下的恒温综合扩散系数随温度升高呈先增大后降低的变化趋势。温度升高时,温度与初始吸附量对综合扩散系数具有相反的影响作用趋势。不同温度下,相同时间内的扩散量取决于二者的配比关系。建立温度影响下的理论扩散方程,数值模拟不同温度下的全过程扩散特征。计算结果表明:随着时间延长,各温度下的恒温扩散曲线呈多点交叉状态,符合试验关系。     

温度和时间因素对滤料水解特性的影响北大核心CSCD

滤料是决定袋式除尘器除尘效率和污染物排放质量浓度的关键因素,在工业使用过程中经常出现水解破损的问题。为研究温度和时间对滤料水解特性的影响并对比不同滤料的耐水解性能,采用蒸汽试验法在高温高压环境下模拟并加速滤料的水解反应。结果表明:在135℃、80%湿度、0.22 MPa相对压力的环境中水解12 h后涤纶滤料纬向断裂强力保持率为61.6%,纬向断裂伸长率保持率为90.6%;亚克力滤料经向断裂强力保持率为93.6%。中性环境下,延长水解时间或提高水蒸气温度可加速滤料水解,水解后滤料表面出现褶皱,内部纤维卷曲,断裂强力降低,断裂伸长率先增后减,并伴随出现收缩现象;红外光谱中无新官能团产生,亚克力滤料耐水解性能优于涤纶滤料。     

构造材料对芳砜纶滤料热尺寸稳定性的影响

为揭示芳砜纶复合滤料在高温条件下的热尺寸稳定性,对不同基布、不同复合材料对芳砜滤料热收缩率的影响进行试验研究.结果表明:芳砜纶滤料在250℃高温下具有优异的热尺寸稳定性,优于芳纶1313、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺等高温滤料;增加芳纶1313、聚四氟乙烯基布层之后,滤料的热收缩率有所提高,在经向上表现更为明显,聚四氟乙烯基布滤料的热缩事要高于芳纶1313基布滤料;分别混合50％的芳纶1313和聚酰亚胺纤维之后,芳砜纶复合滤料的热收缩率进-步增大,在纬向上表现更为明显,聚四氟乙烯基布聚酰亚胺复合滤料的热收缩事高于芳纶1313基布芳纶1313复合滤料.这说明构造材料对芳砜纶复合滤料的热尺寸稳定性有重要影响,选用时既要考虑提升耐化学、力学、过滤性能,也要重视对热尺寸稳定性能的影响.     

高温烟气除尘滤料过滤性能检测及对比分析

对3大类不同过滤方式的高温烟气除尘滤料的压力损失、过滤速度、分级效率等性能指标进行测试对比分析,得到滤料在清洁和集尘条件下压力损失随过滤时间、粉尘负荷的变化规律.从过滤机理综合分析,集尘滤料的过滤分级效率明显高于清洁滤料过滤效率,为滤料选用提供理论依据.     

Q345(16Mn)钢在恒温加载条件下的应力-应变曲线和弹性模量

为评估和分析钢结构的耐火性能，对我国10个钢厂生产的16Mn钢进行152次恒温加载试验研究。结果表明，钢材的应力-应变曲线随温度升高，应力变小而应变增大，曲线斜率即弹性模量随温度升高和应变增大而趋于零。钢材在高温下的弹塑性性质非常明显，在钢结构高温性能分析中应当考虑这种特性。依据试验结果构建了以表格形式表达的钢材折线应力-应变曲线和弹性模量，为火灾下钢结构的变形和温度应力计算提供参考。     

流体载热远红外气相辐射加热效果及影响因素研究

在“选择性催化还原法(SCR)脱硝-湿法脱硫”系统中,用SCR脱硝后回收的部分废热作为低温热源对湿法脱硫后的烟气进行远红外气相辐射加热,则可实现低成本、高效、简便的烟气再热.以导热油为载热流体,对远红外气相辐射加热湿法脱硫烟气的效果及其影响因素进行了研究.结果表明:流体载热远红外气相辐射加热方式较传统加热方式效果明显;加热终温随导热油温度和进口气体温度升高而升高,而随辐射距离、进口气体流量增大而降低;加热速率随导热油温度升高而增大,而随辐射距离、进口气体温度和进口气体流量增加而减小;加热管所涂涂料的性能是影响辐射加热效果的重要因素之一.     

过负荷铜导线金相显微特征分析

为考查铜导线金相组织随截面积、过负荷时间、倍数以及加热温度、加热时间、冷却方式的变化规律，本实验制备了不同线径的铜导线过负荷不同倍数和不同时间的试样，然后对过负荷铜导线在不同温度下加热不同时间并采取自然或喷水的方式进行冷却。通过观察过负荷铜导线试样的金相组织，分析过负荷铜导线金相组织随其形成条件的变化规律。结果显示，随过负荷时间的延长，铜导线金相组织由最初的纤维状组织变成柱状或等轴晶粒；过负荷倍数越大，形成的晶粒越大；当过负荷痕迹形成后，在低于其形成温度下加热，不影响其金相组织；导线截面积和冷却方式对铜导线金相组织影响不大。在实际火灾调查过程中利用过负荷铜导线的金相组织特征来证明火灾事实时，要综合考虑过负荷的形成过程。     

热蠕变性对除尘滤袋PTFE缝线强力的影响

缝线是影响除尘滤袋寿命及可靠性的重要因素之一,缝线在长期热烟气作用下失效的案例愈来愈引起业界的关注。通过热态拉伸试验研究了热蠕变性对袋式除尘器滤袋用PTFE缝线强力的影响。在持续高温下对PTFE缝线进行拉伸试验,结果表明:PTFE缝线的拉伸断裂强力随温度升高而大幅下降,试验温度在250℃以上时,其拉伸最大载荷仅1~3 N(线密度1 200~1 250 den);PTFE缝线的拉伸断裂伸长率随温度升高呈现先上升后下降的趋势,在120℃左右达到最大值;高温环境对PTFE缝线的使用寿命有较大影响,缝线能在软化后受到外力作用而断裂失效,在实际工业生产中应给予关注。     

热效应对焦煤甲烷解吸迟滞特征的影响研究*

为揭示煤中甲烷气体的储运机制，选取井下煤样研究不同温度条件下甲烷气体的等温吸附解吸实验。基于Langmuir模型、等量吸附热计算模型和解吸迟滞系数对实验数据进行分析，研究煤中甲烷气体解吸迟滞现象的热力学特征。结果表明:随温度升高，Langmuir模型得到的吸附常数均呈下降趋势；甲烷解吸迟滞现象明显，迟滞程度随温度升高缓慢下降；受解吸迟滞效应影响，相邻温度区间内吸附曲线的等量吸附热较为相近，不同温度区间内解吸曲线的等量吸附热高于吸附曲线，差异显著；解吸迟滞现象影响煤层甲烷含量预测的准确性，并且解吸曲线的热力学特征规律性较差。     

芳砜纶纤维在碱腐蚀下失效特性研究

为了揭示PSA纤维在工业炉窑高温、高湿、高腐蚀烟气环境下的失效特性,对PSA纤维在85℃、不同质量分数氧氧化钠腐蚀条件下的力学性能变化进行了试验研究,并采用扫描电镜、热重分析等材料分析方法,对其表面形态及热稳定性能变化进行分析.结果表明,PSA纤维的耐低碱性能较好,耐强碱性能较差,经强碱腐蚀之后,PSA纤维的表面结构遭到了破坏,热稳定性能下降;PSA纤维的耐低碱性能明显好于PI,略逊色于PMIA,耐强碱性能明显不如PPS和PMIA.这说明,PSA可以在工业炉窑高温、低碱性烟气环境下应用,力学稳定性明显好于PI,但必须要做好防腐蚀处理.     

连续升温条件下煤样瓦斯渗透特性试验研究

为研究温度对煤样瓦斯渗透率的影响,采用含瓦斯煤岩热-流-固耦合三轴渗流试验装置,开展相应试验。结果表明:煤样渗透率随温度的升高呈S型下降趋势,具体可分为缓慢下降、加速下降、减速下降、二次加速下降、平缓等5个阶段;载荷作用下煤样的体积应变随温度升高而增大,变化过程可以分为上升-减缓-再上升-再减缓4个阶段,与渗透率随温度变化过程相对应。     

力热耦合条件下煤岩渗透率模型研究

为研究随采深增加煤岩的渗流变化趋势,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,进行不同温度下孔隙压力改变的渗流试验,建立力热耦合作用下考虑滑脱效应的煤岩渗透率模型,采用试验数据验证模型的有效性。研究结果表明:在孔隙压力增大过程中,瓦斯流量逐渐增加,随温度升高体积应变、径向应变均呈降低趋势,轴向应变呈先降低后升高趋势;随孔隙压力增大,煤岩渗透率先逐渐减小后趋于平缓,且随温度升高,煤岩渗透率呈增大趋势;考虑力热耦合作用下煤岩渗透率模型计算出的渗透率与试验所测结果吻合较好;在低孔隙压力下滑脱效应较明显,随着孔隙压力增大,滑脱效应逐渐减弱。     

冷环境下基于暖体假人的帐篷内部热舒适性研究

为了解冷环境下帐篷内部温度变化规律和人员服装需求热阻(IREQ)及身体区域失温风险,以国标救灾帐篷和非标防疫棉帐篷为对象,利用暖体假人开展-10～10℃环境下试验,探究不同类型帐篷的保温性能,并利用经验公式评价人员在帐篷内热舒适性,根据服装热阻对人与环境换热过程的影响,分析暖体假人各部位温度变化情况及加热服对身体区域的改善效果。研究结果表明：国标救灾帐篷比非标防疫棉帐篷保温性能好,且温度越低两者相差越大;人在帐篷内部的热舒适性随温度降低而降低,其中,地板温度对人体局部不满意率影响较大;当服装热阻低于需求热阻时,暖体假人左前臂和右小腿温度下降幅度最大,分别为4.7和5.3℃,当打开加热服加热,服装覆盖区域温度明显上升;当环境温度降到-10℃,即使打开45℃加热档位暖体假人各区域温度仍出现明显下降,其中暖体假人左前臂下降5.3℃,右前臂下降6.5℃左右。     

典型压力容器用钢13MnNiMoR的高温疲劳性能研究

低周疲劳破坏是压力容器的主要失效形式,研究压力容器用钢在高温下的疲劳性能,对于保证该类结构在高温下的安全运行,具有重要意义。本文对典型压力容器用钢13MnNiMoR,进行了高温拉伸实验,获得了高温拉伸力学性能随温度的变化规律;进行了高温低周疲劳实验,获得了不同温度下的疲劳性能,建立了相应温度下的应力寿命曲线,并分析了应力寿命曲线随温度变化趋势;根据实验结果对JB4732中疲劳设计曲线是否适用于中高温进行了讨论,并对其在高温下的修正工作提出了想法。