电梯光幕测试装置PLC系统设计

基于现在我国电梯光幕性能检测技术的欠缺，经常发生因其失效夹伤乘客的事故，因此本文研制一套电梯光幕综合性能检测装置，在动态条件下高效完成电梯光幕的综合性能检测。该装置一是通过采用PLC、交流伺服系统与高精度光幕设计运动控制系统，实现了为被检光幕提供高精度定位，使得检测结果更准确；二是通过采用OPC技术，实现了基于服务器／客户端模式，实现管理系统、数据库、PLC多平台的无缝链接；三是通过研究VB与0Pc服务器的通信过程，实现了将PLC的工作状态、试验时间等数据实时采集到上位机。     

D207型光电保护装置

D207 C型光电保护装置,是由济南铸锻机械研究所和徐州锻压机床厂,共同研制成功的一种安全装置。研制过程中,得到天津电器自动化元件厂的大力协助。这种保护装置,曾在250吨和160吨压力机上,陆续试用过两年,情况良好。它具有结构简单,使用调节方便,工作灵敏可靠,通用性强等特点,是目前我国比较先进的一种压力机人身保护装置,可在冲压生产中推广使用。该装置由要由光电控制器、投光器和接受器等部分组成。由投光器在压力机操作者与危险区(上下模具的空间)之间形成保护光幕,一旦操作者的手、身躯以及不透光的其它非加工件等穿过光幕,进入危险区…     

用气幕阻止粉尘向采煤司机工作区扩散的分析

根据紊流射流理论及气幕隔尘原理,分析了不同气幕布置形式的隔尘效果。横向气幕和斜向气幕由于影响工作面风流的正常流动,使采煤机司机的工作区处在低压区,造成含尘气流向司机工作区回流,隔尘效果差;斜向气幕随气幕与工作面走向的夹角的减小,隔尘效果逐渐增加;纵向气幕隔尘效果较好,且通过调整纵向气幕射流喷射角度及其距工作面煤壁的距离,可使纵向气幕的隔尘效果进一步增加。     

火灾场景中细水雾幕对玻璃保护效果实验研究

在火灾环境中,玻璃极易受到过量热流的影响而发生破裂,从而增加火灾房间的通风,导致火势急剧增长,甚至跨区域蔓延。研究防止玻璃在火灾条件下破裂与脱落技术手段对火灾防控具有重要意义。基于此,提出了一种采用细水雾幕阻隔火焰热辐射保护玻璃的方法。实验通过改变细水雾幕工作压力及其在火灾不同阶段的启动,并与传统水膜法进行对比,研究各工况下的保护效果。结果发现火源与保护装置同时启动,细水雾幕与水膜都可以将玻璃首次破裂时间延长。流量为0.38 L/min时,在细水雾幕保护下玻璃首次破裂时间比水膜保护下延长361 s。细水雾幕工作压力越大,保护效果越好,但当压力超过1.0 MPa持续提高细水雾幕压力,保护效果变化不明显。当延迟到玻璃表面温度达到90℃时,启动这两种保护装置,细水雾幕对窗玻璃保护效果不受影响,但水膜法玻璃首次破裂时间会缩短。     

综采工作面旋转风幕隔尘理论及试验研究

为了进一步提高综采工作面空气幕隔尘效率,提出采用新型旋转风幕进行隔尘.根据冲击射流相关理论,推导出了垂帘合理安装位置及垂吊高度.利用旋风分离理论,导出了旋转风幕所能控制的最大粉尘粒径和隔尘效率表达式.借助模型试验,对旋转风幕隔尘下的综采工作面粉尘质量浓度分布及旋转风幕的隔尘效率进行了分析.结果表明:采用旋转风幕隔尘时,空气幕气流在煤壁侧形成一旋转风幕,采煤机滚筒割煤所产生的粉尘在该旋转风幕的卷吸作用下,被控制在煤壁侧,并被工作面风流带走;由于垂帘的阻隔作用,空气幕气流冲击顶板后只能往煤壁方向运动,阻止了空气幕将卷吸进来的粉尘带到采煤司机的工作区,提高了空气幕的隔尘效率;旋转风幕隔尘时,司机侧的粉尘质量浓度较普通空气幕隔尘时进一步降低,其粉尘质量浓度由78 mg/m3降低至69 mg/m3,粉尘隔尘效率由81.8％提高至84.2％,提升了2.4％;旋转风幕对呼吸性粉尘的隔尘优势更为明显,司机侧呼吸性粉尘质量浓度由14mg/m3降至8 mg/m3,呼吸性粉尘隔尘效率高达92.6％,较普通空气幕提高了6.5％;旋转风幕对不同粒径粉尘的隔尘效率有差异,随粉尘粒径增加,旋转风幕的隔尘效率不断下降.     

用气幕阻止粉尘向采煤司机工作区扩散的分析

根据紊流流理论及气幕隔尘原理，分析了不同气幕布置形式的隔尘效果。横向气幕和斜向气幕由于影响工作面风流的正常流动，使采煤机司机的工作区处在低压区，造成含尘气流向司机工作区回流，卫尘效果差；斜向气幕随气幕与荛面走向的有的减小，隔尘效果逐渐增加；纵向气幕隔尘效果较好，且通过调整纵向气幕射流喷射角度及其距工作面煤壁的距离，可使纵向气幕的隔尘效果进一步增加。     

狭长空间建筑内细水雾幕对顶棚射流火焰抑制效果试验研究*

为研究狭长空间内细水雾幕对顶棚射流火焰的抑制效果,通过全尺寸试验研究不同工作压力对射流火焰蔓延形态、雾幕隔热效果及烟气沉降的影响。研究结果表明:随着工作压力的增加,雾滴的动量随之增大,雾幕对射流火焰的扰动作用增强,强化雾幕对射流火焰的阻挡效果;同时,雾幕的隔热效率有明显改善,2.5 MPa时的细水雾幕的隔热效率可达0.75。然而,过大的工作压力会造成烟气层的沉降,工作压力大于2.0 MPa时保护区内烟气层高度低于1.8 m。因此,应综合考虑细水雾幕对射流火焰和烟气的作用,选择适当的工作压力。     

细水雾幕衰减热辐射的数值模拟研究

针对现有防火分隔技术的不足,以细水雾幕作为新的防火分隔技术,开展了不同细水雾幕雾特性对衰减热辐射影响的数值模拟研究。通过建立长通道模型,在火源和被保护物体中间设置细水雾幕系统,测量有无细水雾幕及不同细水雾特性条件下被保护侧温度及热辐射强度值,来定性定量研究细水雾幕衰减热辐射的效率。模拟结果表明:细水雾幕可以很好的降低被保护侧空间的温度和热辐射强度;衰减热辐射效率随雾滴粒径的减小,喷雾流量的增大,喷头排数增加而增大;另外,其衰减热辐射效率与喷头布置方式有关,上喷方式明显优于下喷方式。研究结果将对现有防火分隔技术的改善提供帮助和技术支持。     

气幕式排风柜极限流量比的实验研究

1 气幕式排风柜 出于节能和更好地控制有害物的需要,我们设计了一种新型排风柜——气幕式排风柜,是采用送风射流来封闭排风柜操作口,由射流把有害物控制在排风柜内,通过排风系统把其排走,实际上是一个送排风系统。根据送风口位置的不同,把气幕式排风柜分为上送气幕式排风柜[图1(α)]和下送气幕式排风柜[图1(b)]。     

矿井避难硐室气幕隔绝系统试验研究

根据避难硐室气幕阻隔系统的防护功能,确定该系统由供气装置、散气装置和启闭装置组成;根据射流理论和对比试验确定气幕系统最佳孔径为1.2mm,最佳孔间距为40mm;通过SPSS方法建立模型,确定气幕系统以衰减距离x为变量的气体衰减函数;根据孔径、孔距及幕帘尺寸,计算确定气幕防护系统的最小供风量为1.61×10 -3m3/s;通过模拟密闭空间阻隔性能测试,确定气幕系统的最大阻隔效率可达90％以上,同时阻隔效率随着二氧化碳初始浓度的增加而降低.     

叉车用安全装置的开发

以机械设备为起因的工伤事故中,叉车事故比较常见。首先介绍了日本国内叉车事故的分类统计数据,从硬件设备方面,概述了叉车减灾的主要措施,针对驾驶员在行驶中将肢体伸出驾驶仓外时易发生冲撞或挤压事故的情况,提出了基于光幕及激光扫描器的驾驶员肢体伸出仓外的监控方法。然后根据叉车的不同刹车性能指标,探讨了如何设定检测领域大小的问题。对蓄电池式1.5t叉车进行的实验表明,在检测系统能直接控制刹车的情况下,我们提出的方法是行之有效的。     

多层螺旋雾幕技术的喷雾模拟及降尘试验研究

为了解决掘进工作面传统喷雾除尘无法有效抑制粉尘扩散的问题,提出了一种将气动喷嘴呈螺旋状布置的多层螺旋雾幕除尘方法。采用k-ω湍流模型与K-H液滴破碎模型,通过Comsol多物理场耦合数值模拟,得出了多层螺旋雾幕速度场分布和粒子轨迹的变化规律,结合模拟结果搭建试验平台,并将多层螺旋雾幕与传统喷雾的除尘效果进行对比分析。以2层雾幕为例的模拟结果显示,喷雾2 s时就会形成明显的2层螺旋状雾幕,10 s后旋转水雾充满整个模拟区域,并且雾滴粒径较传统喷雾更小。试验表明多层螺旋雾幕的除尘效果明显强于自然降尘与传统喷雾,3 min后可将浓度470 mg/m3左右的粉尘降到4 mg/m3以下。     

一种电梯地坎防夹绳装置的设计

电梯门上的光幕或触板可能无法监测如麻绳、玻璃、瓷砖等物体,并且此类物体宽度或厚度小于电梯门关门后规定的门间隙,当其通过电梯门时不能阻止电梯门的关闭,也无法影响电梯门闭合到位,反而在电梯门关闭后被夹持住,留存于轿门与厅门之间,电梯运行后引发事故。本文分析了此类事故成因,针对性地设计了一种装置,用于监测此类异物,并介绍了装置的机械结构、运作机制及适用场景。此装置的应用能在一定程度上减小此类事故的发生概率及乘梯时的安全隐患。     

地铁站细水雾幕挡烟效果的数值模拟研究

地铁站台层发生火灾时,烟气会从站台层经过楼扶梯开口蔓延至站厅层,因此, 楼扶梯开口处的挡烟效果对人员安全疏散影响重大。通过搭建全尺寸地铁站数值模拟模 型,对细水雾幕和排烟系统作用下楼扶梯开口处的挡烟效果进行了模拟研究,结果表明 :当仅设置挡烟垂壁时,挡烟垂壁有一定的蓄烟作用,但仍有大量烟气通过楼扶梯开口 从站台层蔓延至站厅层;设置细水雾幕可在一定程度上阻止烟气通过楼扶梯开口从站台 层蔓延至站厅层,有效降低烟气温度,但由于细水雾向下的冲量破坏烟气层的稳定性, 使得细水雾幕附近的烟气层高度降低;同时设置细水雾幕和排烟系统可实现良好的挡烟 效果,在楼扶梯的中段附近已基本不受火灾烟气的影响。     

旋转风幕流场的数值模拟及实验研究

基于流体力学中空气射流理论,建立气幕旋风排风罩流场的三维数学模型。影响气幕旋风排风罩效果的因素很多,主要包括:射流气动参数、吹吸气动参数以及流动空间的边界条件和装置结构等。针对不同送风速度、不同送风角度下两种情况进行分析,并利用FLUENT计算动力学软件对这两种情况下气幕旋风排风罩的流场进行了数值模拟,经过比较确定出最佳效果时的参数,并利用示综烟雾进行了实验。结果表明:所建立的气幕旋风排风罩流场的数学模型完全正确,所确定的最佳效果时的参数和实际情况基本一致,可用于工程实际。     

△唐钢两项除尘技术成果通过部省级成果鉴定

唐山钢铁公司在石人沟铁矿和棒磨山铁矿建置的顎式破碎机吹吸式风幕除尘装置和仓顶布料移动定点除尘机组,分别通过冶金部和河北省冶金集团公司的成果鉴定。顎式破碎机吹吸式风幕除尘装置是唐钢与冶金部安全环保研究院共同研制的,仓顶     

气动涡旋雾幕性能影响因素试验及优化研究

为了掌握气动涡旋雾幕发生装置的雾化性能,依据气动涡旋雾幕形成机制架设相似试验平台,并围绕主要影响因素设计多因素正交试验,采用多因素回归分析法获得雾化半径预测模型,并对该装置的除尘效果进行试验验证。结果表明:射流风速与雾化半径的关系为正相关且影响较大,工作夹角和雾化压力为负相关;正交试验分析结果显示,对雾化半径的影响从大到小依次为射流风速、工作夹角、雾化压力。除尘效果试验检验结果证明:该装置所形成的旋转雾幕可将前端高浓度粉尘隔绝在雾幕之前,全尘和呼吸性粉尘降尘效率分别为93. 03%、87. 75%,对扩散的粉尘捕集效果较为显著。     

风幕阻止飞机喷漆厂房内可燃气体扩散的数值模拟

应用FLUENT软件中的大涡模拟模型对飞机喷漆厂房内风幕的有效性进行了研究。以某一飞机喷漆厂房内的局部为原型构建网格模型,针对若干种工况,对甲苯蒸气的扩散过程进行了数值模拟,主要研究了甲苯量和风幕速度对甲苯扩散的影响规律。对计算结果进行分析,得到了不同工况下能有效阻止甲苯扩散的临界风幕速度,研究表明在飞机喷漆厂房内设置风幕,只要风幕速度不低于该种工况下的临界风幕速度,就可有效阻止甲苯扩散,降低厂房内可燃气体的爆炸危险性。     

粉体云幕对瓦斯煤尘爆炸隔爆效果的试验研究

为了探索瓦斯煤尘爆炸的防治技术措施,在大尺度断面巷道开展粉体云幕的隔爆性能测试。运用直径2 m大尺度管道及其附属敞开空间,研究粉体云幕的形成过程及其动态分布特征;在此基础上,以爆炸压力、火焰速度为特征参数,在断面7. 2 m~2大型地下巷道内进行瓦斯煤尘爆炸及隔爆试验。研究结果表明:隔爆粉体在60 ms时可覆盖7. 4 m~2断面,在1 200 ms绝大部分粉体喷出,形成有效隔爆屏障;在试验条件下,粉体云幕面密度8. 1 kg/m~2时,爆炸火焰在13 m范围内被完全熄灭,最大爆炸压力由云幕前的0. 293 MPa降低至0. 126 MPa,下降了57. 0%,140 m位置的爆炸压力上升时间延迟了137 ms;随粉体云浓度的增加,隔爆效果增强,粉体云幕能在短距离范围内扑灭爆炸火焰,并大幅衰减爆炸冲击波压力。     

大坝减震气幕实验研究

针对平面模型 ,从流固耦合理论出发 ,以有限元分析为主要研究手段 ,应用基于理想气体状态方程的气幕隔震的压力有限元模型 ,计算坝体动力响应。结果表明气幕对大坝有良好的隔震性能 ,可降低水压力75 %以上。针对平面模型 ,用初位移激震分几种工况进行实验。用位移传感器测得坝面的位移时程 ,动水压力用脉动传感器进行测量。模型实验得到气幕减震后 ,动水压力降低 70 % ,与计算结果基本相符。证明了理论的正确性。