ALN-95型粉尘粒度分布测定仪的研制

1 前言 粉尘粒度分布是粉尘的重要理化性质之一,其分布测定仪在煤炭、冶金、医药、化工、陶瓷和造纸等行业中已得到广泛的应用。粉尘粒度分布测定常用的方法有显微镜法、筛分法、沉降法。显微镜法费时费事,并且精确度难以保证;筛分法只能分析粗颗粒（d>38μm）粉尘;沉降法是根据斯托克斯原理来测定粉尘的粒径（或粒度分布）。随着科学技术的进步,现在运用沉降法的人越来越多,ALN-95型粉尘粒度分布测定仪是八五期间我国自行研制的测定粉尘粒度分布的仪器,它是基于斯托克斯原理和郎伯特-比尔定律研制成功的。经专家鉴定,其性能达到国际先进水平。2 原理     

级联冲击器

级联冲击器是一种在取样的同时就把固体或液体粒子按粒度分级的仪器,既可以用来测定大气或工人操作地点的粉尘粒度分布,也可以用来测定管道中的粉尘粒度分布,在国外已获得相当广泛的使用。     

深部煤层钻屑粒度随钻进深度分布规律

为了研究煤层钻屑粒度随钻进深度分布规律，选取具有冲击危险性的平煤八矿己15煤作为研究对象，采取钻屑量测试和孔口瓦斯浓度监测，通过筛分实验煤样并应用Rosin Rammler分布模型，探究了钻屑粒度和钻屑量大小随孔深变化关系，分析不同点钻屑粒度分布特征。结果表明:小于0.075 mm钻屑粒度分布随孔深变化与钻屑量变化规律相吻合；不同钻孔随深度变化分别对应不同Rosin Rammler分布函数，随着应力过渡越平缓，粒径分布宽度系数n值越小，煤体应力越大粒径相关系数D越大；不同范围钻屑粒度占比大小也会影响钻屑量大小；在钻屑量较大时，孔口瓦斯体积分数会出现增高现象。通过对钻屑粒度分布规律分析，更好地了解深部煤体应力分布，有助于冲击危险的预警。     

煤粒筛分现象与粒度分布特性的试验研究

在求解煤的物性参数时,为探究煤粒平均粒径对参数求解的影响,以5种不同粒级的煤粒为研究对象,系统研究筛分现象和粒度分布;以煤粒瓦斯扩散系数求解为例,分析算术平均值、体积加权平均体积粒径对计算结果的影响.研究结果表明:煤颗粒在筛分过程中会出现特殊分选现象,目标粒级粒度分布仅占真实粒度分布的33.37％～49.32％;算术平...     

考虑煤体粒度的落煤瓦斯涌出预测模型研究*

为了探究不同煤体粒度对于工作面瓦斯涌出的影响规律,以王家岭煤矿为研究对象,通过现场测试分析采落煤与放落煤的粒度分布,采用数值模拟计算不同粒度煤体的瓦斯涌出特征;并推导采落煤和放落煤的瓦斯涌出预测模型,对模型进行现场应用。研究结果表明:王家岭煤矿采落煤粒度分布范围更广,存在较高比例的微小粒度和大粒度煤体;煤体粒度越小,则瓦斯涌出速度越快。采落煤和放落煤的综合涌出强度均可以用指数函数来描述,模型计算结果与现场实际数据误差在合理范围内。     

含水率和粒度分形分布对铀尾矿库覆土层氡析出规律的影响研究

为了探究覆土层含水率和粒度分形分布对氡析出规律的影响,制备不同粒度分维值和含水率的覆土试样进行氡析出试验.根据氡产生的机理,设计一套氡测量装置并用局部静态法以测定相应覆土层表面的氡析出率.采用相关分析方法研究覆土层氡析出规律与含水率和分维值的关系,构建氡析出率与含水率和分维值之间的分段线性函数.结果表明:在相同含水率、不同粒度分形分布时,氡析出率随分维值增大而减小,并且当分维值增加到一定值时,氡析出率开始趋于稳定;在相同粒度分形分布、不同含水率时,氡析出率先是随着含水率增大而增大,但是当含水率增加到一定值时,氡析出率却开始减小.氡析出率会受到含水率和粒度分形分布的综合影响.     

宽间距电除尘器可获得较高驱进速度剖析(续)

三、研究结果首先,根据式(3)计算对应 y=y0的总效率,对数高斯分布的标准化条件至少要满足到10~(-6)。图4a 表明对应于设计参数 y0=0.06237m/s 的总效率与粒度分布均方差σ_(1n)之间的关系。显而易见,随着粒度分布宽度的增大(即均方差σ_(1n)增大),总效率既可能增大,也可能减小,这取决于粒度分布的中位径。考虑到图2中的 Cochet 分离效率就更容易     

采煤工作面粉尘状况与防尘工作重点

本文介绍了近几年来对我国部分煤矿采煤工作面粉尘状况的调查,测试和煤矿粉尘粒度分布分析结果。通过测试分析证明,不同煤种的煤被外部能量破碎时,它的产尘量、产生的粉尘的粒度分布及粉尘中呼吸性粉尘含量不同;各种煤直接破碎产生的粉尘和矿井空气的浮游粉尘的粒度分布均符合罗辛——拉姆勒(Rosin——Rammlar)分布规律;采用一般常规防尘措施(如煤体注水、洒水、喷雾降尘等),对粒度较粗的粉尘有一定降尘效果,可改善粉尘作业环境,而对工人身体健康影响较大的呼吸性粉尘降尘效果不显著,造成矿井浮游粉尘中呼吸性粉尘含量增加。为此,今后防尘工作重点应加强对呼吸性粉尘控制技术的研究,推广、应用对呼吸性粉尘除尘效率高的防尘措施,大幅度降低矿井中呼吸性粉尘.使煤矿尘肺病发病率有较大降低。     

高压水射流超细粉碎云母的粒度特性方程式

为了弄清高压水射流超细粉碎云母的规律，本文通过假设颗粒中的校裂纹、表面裂纹和体裂纹的扩展概率相互独立，以及颗粒中发生多少个裂纹扩展的概率服从普哇松分布，推导出粒度特性方程；并认为裂纹扩展概率与水压成正比，与给料调和平均粒率成反比；然后用粒度特性方程拟合和分析了高压水射流超细粉碎云母的实验测试数据，发现高压水射流超细粉碎云母主要是云母粉中的棱裂纹扩展所致，且粒度分布由水压和给料调和平均粒度决定。     

三环唑粉尘爆炸特性研究

利用激光粒度仪对三环唑粉尘的粒径分布进行分析,并用20 L爆炸球测试装置、哈特曼管装置探讨了粉尘质量浓度、点火延迟时间、点火能量、粒径分布对粉尘爆炸的影响并总结了相关规律。实验结果表明:粉尘粒度是影响粉尘最小点火能和爆炸下限的单调因素,粉尘质量浓度是影响粉尘爆炸压力的极值因素,点火延迟时间是影响粉尘最小点火能的极值因素。     

粉尘粒子投影径和沉降径之间的关系

粉尘颗粒的大小通常用粒径表示。但是除人造的外,各种方式产生的粉尘粒子都不具有规则的几何形状。所谓的粒径仅是在当量或等效的概念下提出的表示颗粒大小的方法。因而采用不同的仪器测得的粒度分布结果是不一样的。在工业粉尘粒度分析中最常用的显微镜法和沉降法,本文对粉尘粒度分布函数及沉降径与投影径之间的关系,进行了某些探讨,为两种粒径的统一提供参考。     

彩色玉米粉粉尘云最低引燃温度试验研究

利用HY16429粉尘云引燃温度试验装置,分别对5种彩色玉米粉在不同喷尘压力和不同质量浓度下进行粉尘云最低引燃温度的测定。结果表明:在不同的喷尘压力下,粉尘云最低引燃温度随粉尘云质量浓度增加先下降后上升,在2 250~3 500 g/m~3达到最危险浓度;在不同的质量浓度下,粉尘云最低引燃温度随喷尘压力增加先下降后上升,在60~80 k Pa达到最低值,表明当粉尘云形成的悬浮状态最佳时,最低引燃温度为360℃;无色玉米粉的引燃温度普遍低于含色素的玉米粉,表明色素的添加可使玉米粉的燃爆危险性降低,这与玉米粉粒度分布情况和所含元素中碳氮比有关,C元素含量和碳氮比越高所需引燃温度越低;无色玉米粉粒度分布相对分散且粉尘粒度相对较大,加入色素后粒度分布较集中且粉尘粒度相对较小;不同颜色的玉米粉最低引燃温度呈现不同的变化规律,可解释为色素的发色基团对应于不饱和双键的共轭体系,在受热时它的结构易发生变化所导致。     

气体反溶剂(GAS)过程细化技术及对炸药安全性能的影响研究

介绍了气体反溶剂 (GAS)过程细化技术原理及影响细化结果的主要因素 ,并从理论和实验角度分析了炸药重结晶细化处理后 ,对撞击感度和冲击波感度的影响 ;结果表明 ,GAS过程不仅可以有效地控制炸药颗粒的粒度、粒度分布、晶形 ,而且可以有效降低炸药撞击感度和冲击波感度 ,改善炸药安全性能     

赤泥及其复配体系阻燃聚乙烯的研究

采用X射线光电子能谱、热失重分析法及粒度分析法研究了拜耳法赤泥表面的元素组成、热稳定性及粒度分布;采用复配协同阻燃的方法,将拜耳法赤泥分别与微胶囊红磷、聚磷酸铵、硼酸锌、氢氧化镁等阻燃剂复配,研究了赤泥复配阻燃剂用于聚乙烯的阻燃效果.研究表明,拜耳法赤泥表面含有铝、硅、磷及氮等多种阻燃元素,热稳定性及粒度均可满足阻燃塑料的基本要求, 质量分数为50%的拜耳法赤泥阻燃聚乙烯的氧指数为20.8%.在增容剂接枝马来酸酐聚乙烯存在下,赤泥复配阻燃聚乙烯的氧指数达到了30.3%, 力学性能基本满足应用需求.     

宽间距电除尘器可获得较高驱进速度剖析

近代静电除尘器的实验研究证实:加宽收尘极板之间的距离或增大气流的平均速度可提高有效驱进速度,从而改进粉尘捕集条件。这种现象与多依奇公式相矛盾,故人们称之为“非多依奇现象”。实际上,上述现象是可以用多依奇概念来解释的,计算有效驱进速度时,计入粉尘粒度分布的影响即可说明这个问题。因此,称之为“非多依奇现象”是不正确的。驱进速度计算只基于服从对数高斯分布的粉尘粒度分布,而没有其他限制条件,所以它是收     

阜山金矿进回风巷粉尘孔粒径分布及其分形特征

为探究金属矿井下粉尘孔粒径特征,以阜山金矿为例,系统研究其进风巷粉尘(IAD)、回风巷粉尘(RAD)的孔粒径分布(PSD)情况.首先,利用激光粒度分析仪与扫描电子显微镜(SEM)、低温液氮吸附仪分别测试粉尘粒径与孔参数,然后利用分形理论计算并分析其粒度分形维数与孔分形维数.结果 表明:RAD粒径比IAD粒径小,两者最可...     

黏土胶结充填浆体管道输送特性试验与数值模拟研究北大核心CSCD

黏土可作为骨料用于矿山胶结充填,浆体的管道输送特性对充填工艺影响很大。利用自溜型浆体管道输送试验系统对体积分数为50%的黏土浆体进行输送试验,在充填倍线为1∶4.89的情况下,黏土浆体在管道中输送良好。对试验系统出浆口处水平管道浆体输送特性进行数值模拟。结果表明,黏土浆体在管道断面流速分布不均匀,层流边界中法向速度梯度大,流速较小时,体积分数分布不均,颗粒易在管道底部堆积,随流速增加,黏土颗粒在管道中均匀分布。黏土颗粒粒度和密度对管道输送基本没有影响,临界速度随着黏土颗粒粒度、密度增大而增大,临界流速与浆体体积分数呈抛物线曲线关系。黏土胶结充填过程中应筛除其中混杂的颗粒粒度和密度较大的杂质,黏土浆体输送速度、体积分数应尽量避开临界速度与体积分数抛物线顶部区域。     

烟煤颗粒燃烧生成PM_(10)粒径分布研究

为了对流化床炉燃烧产生细颗粒物的排放加以控制,本实验采用烟煤,在马弗炉静态燃烧条件下,改变燃烧时间、燃烧温度、煤颗粒的尺寸,对收集到的煤灰进行粒度分析,得出不同燃烧工况对细颗粒物生成的影响。实验结果显示:随着燃烧时间越长,在煤完全燃尽之前,产生细颗粒物粒度呈二次多项式分布,先逐渐减小,达到最小值后,又缓慢增大;采用较高的温度,有助于降低可吸入颗粒物的产生;不同粒径原煤对产生PM10粒度影响较大。     

不同粒度煤的瓦斯解吸扩散规律实验研究

为了证实和完善极限粒度理论,制备了煤粒度毫米级至厘米级(>10 mm)的5种粒度煤样,利用H-Sorb 2600T高温高压气体吸附分析仪对不同粒度的煤样进行等温吸附-解吸实验,并采用动扩散系数模型计算了煤粒瓦斯解吸扩散系数,分析不同粒度煤的扩散系数变化特征。研究结果表明:粒度毫米级煤样单位瓦斯解吸量和瓦斯解吸率随粒度的增大呈现逐渐减小的趋势;粒度厘米级煤样单位瓦斯解吸量和瓦斯解吸率随粒度的增大降幅较小;煤粒度在毫米级范围内,初始有效扩散系数D0e和平均有效扩散系数Dae随粒度的增大快速下降;煤粒度为厘米级时,初始有效扩散系数D0e和平均有效扩散系数Dae随粒度的增大基本保持不变;极限粒度理论正确可靠,煤的极限粒度小于10 mm。     

露天梯段爆破粉尘体积分散度的分形表达

为研究露天梯段爆破粉尘体积分散度的分布规律和特征,采用分形几何理论建立分形分布函数,以Rosin-Rammler分布函数为基准函数,将猴子岩水电站桃花料场流纹岩爆破开采的工作边帮、出入沟、工作平盘以及爆破区作为取样点,收集粉尘样品。通过激光粒度分布仪测量样品分散度,求出函数特征值,定量表达料场粉尘分布规律。结果表明,爆破粉尘分散度具有良好的分形特征,可用分形维数D定量表示,其分形维数D为2.110~2.251;采样点的分形维数D与至爆破区距离负相关,Rosin-Rammler分布参数n与至爆破区距离正相关;远离料场爆破区采样点的样品中,悬浮颗粒、可吸入粉尘、呼吸性粉尘所占比例较大。