开放性粉尘时空分布的数值模拟研究

工程爆破常在开放空间中进行,因其产生的粉尘会对爆源周围环境造成影响,所以受到了广泛关注。为阐明工程爆破产生的粉尘的时空分布特征,基于相似性原理建立了二维几何模型,使用ANSYS Fluent仿真软件对爆破粉尘在不同环境风速下的时空分布进行了数值模拟。结果表明：在静风状态下,近尘源区域中的爆破粉尘自由缓慢扩散,空间分布范围小;当环境风速分别为1、2.45、5、10 m/s时,粉尘粒子均随气流扩散,且风速越大,粉尘粒子运移越快,空间分布范围越广;在近壁面区,受壁面摩擦影响,气流形成一涡旋卷吸区,涡旋卷吸区内粉尘浓度高,停留时间长,是高污染区,也是爆破粉尘防治的着力点。     

用于焦炉的新型消烟除尘车投入运行

用于焦炉装煤作业消烟除尘的双燃烧室双抽吸口式新型消烟除尘车,最近在江苏镇江焦化厂捣固式焦炉上投入运行。这种新型消烟除尘车主要由燃烧室、风机系统、供水系统、脱水器和配套设施等组成,其优点是:(1)在焦炉加煤初期,从焦侧抽吸口可顺利导出炭化室内热空气,最大限度地减少气流和煤饼之间的逆向运动,以减少煤粉被气流夹带走;(2)加煤过程中,炭化窒顶部空间内各点压差小,因而减轻了风机负荷,使消烟除尘车处于稳定运行状     

回风顺槽全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术研究

为治理综采工作面采煤过程中回风顺槽粉尘污染问题，基于超音速气动雾化控尘原理，提出全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。以敏东一矿01工作面回风顺槽为例，采用离散元和有限元方法，利用COMSOL(COMSOL Multiphysics)仿真模拟软件中的k-ε湍流模块和流体流动颗粒跟踪模块，建立控尘技术装置三维数值模型。利用数值模拟方法分析技术装置气流场和液滴粒子轨迹的变化特征，以得到技术装置风流场及液滴粒子分布规律；搭建仿真试验模型，并通过仿真试验平台研究技术装置最佳抗风性能参数。结合现场试验对比分析，以验证控尘技术的高效除尘性能。结果显示：当雾幕装置气压为0.6 MPa时，雾化效果好且不会影响现场其他设备供压，捕捉小粒径粉尘能力强，但抗风性较弱；车载装置抗风性高，控尘能力强，但雾化效果较差且受气压的影响较小。2种装置有效地结合应用并形成了全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。该技术有效阻止了粉尘的运移，有效覆盖了全断面。呼吸性粉尘和总粉尘控制效率分别达到94.92%和96.53%,这为治理煤矿井下回风顺槽粉尘污染提供了相关理论支持和治理手段。     

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。     

机掘工作面旋转射流屏蔽通风流场特性数值研究

旋转射流屏蔽通风是应用于机掘工作面中的一种新型通风方式.在理论分析的基础上,利用计算流体力学软件Fluent对这种通风方式下机掘工作面风流流场和有害物控制情况进行了数值模拟.结果表明:旋转射流屏蔽通风能在机掘工作面前方形成一旋转风幕,将掘进产生的粉尘阻隔在旋转风幕和掘进端头之间的有限空间内,并在吸口吸气流的作用下将其排出;在旋风流场和抽风筒吸气流的共同作用下,集尘-除尘装置风口前方巷道中心吸风口部位压力较周围压力低,从而使气流向抽风筒汇集,大大提高了吸风口的抽吸效果;旋转射流作用下的吸气流动轴线速度衰减较普通抽吸缓慢,提高了控制粉尘的能力,有利于远距离粉尘的捕集;旋转射流在巷道横断面上形成稳定旋风,使得工作面的粉尘和瓦斯被卷吸到巷道中心,并在巷道中心横向风共同作用下将粉尘和瓦斯带到吸风口附近,有利于吸气风筒对粉尘和瓦斯的捕集.     

电除尘器强制收集系统设计计算

利用电场粉尘质量浓度分布理论式,计算静电除尘器模型断面粉尘质量浓度分布,证明了静电除尘器在收尘极板附近形成高质量浓度含尘气流区.为了提高电除尘器除尘效率,采用在电除尘器收尘极板末端用吸风口强制收集高质量浓度粉尘气流的方法,对强制收集的高质量浓度粉尘气流进行二级处理.并根据理论电场浓度分布可得到吸风高度与收尘效率的数学关系,最后通过能量守恒定律推导出吸风口均匀吸风时尺寸的计算方法.     

脉冲袋式除尘器的改进

在各种除尘设备中,袋式除尘器是用得较多的一种。究其原因,主要在于其除尘效率高,一般可、达99%以上;排放浓度低,一般可保证在 150毫克/立方米以下;性能比较稳定、可靠,不受粉尘比电阻的影响等。袋式除尘器的结构种类也颇多,如按清灰方式分类,有机械振动式、逆气流式、脉冲喷吹式等。后者一般不需采用多室结构,可达到较高的过滤速度,故具有过滤面积小的优点,因而在国内外得到广泛应用。我国从70年代开始也大量应用了这种脉冲袋式除尘器。 经过多年的使用,发现这种设备还存在一些问题,如喷吹压力高达5～7千克/平方厘米,这在一般工厂的压缩空…     

电除尘器对烧结灰除尘性能影响的试验研究

在电场断面面积为0.3 m 2(600m× 500 m)的电除尘器(ESP)实验系统上,采用正交试验法,确定电晕线型式、含尘浓度、电压值和风量(电场风速)4个试验因子,总除尘效率为指标值,进行电除尘器对烧结灰除尘性能的试验研究.研究结果表明,当气流含尘浓度从15g/m3提高到25g/m3时,ESP的总除尘效率η从96.87%降至87.55%;当电源电压值由85 kV增至96 kV后,ESP的总除尘效率从98.16%降至87.55%;当ESP的电场风速由0.62 m/s增至0.79 m/s,总除尘效率由96.87%降至92.46%;星型线ESP的除尘效率相对较低;尖端放电可改善ESP用于高比电阻粉尘时的操作性能,芒刺线、锯齿线ESP的除尘效率分别高达99.46%和99.55%.     

印制电路板的钻孔除尘

印制电路板是有线通信、无线通信及其电气设备的主要部件之一,其板材用铜箔、玻璃纤维布和环氧树脂压制而成。在制板过程中,根据板面要求需钻许多直径为1毫米孔,钻孔时会产生许多粉尘。这种粉尘在空气中四处飞扬,如落在操作者身上,会侵蚀皮肤,产生剧烈搔痒和红肿等症状。在夏季对操作者的危害则更大。如不彻底治理,任其蔓延,也会污染工厂环境。对此,我们经不断研制,终于找到用吹吸原理使空气对流除尘的方法,解决了这个问题。 工作原理 这种除尘方法是运用空气对流的道理,当气流急剧运动时,使两种气流中间产生的颗粒粉尘迅速消失,如同飞沙在…     

包钢干熄焦除尘灰用于高炉喷吹的研究

为研究包钢干熄焦除尘灰代替部分高炉喷吹用煤,对干熄焦除尘灰进行了工业分析和微观形貌分析,采用热重分析仪对干熄焦除尘灰和高炉喷吹用煤的着火点、燃尽温度、燃尽时间、综合燃烧特性指数以及动力学参数进行了分析,探讨了干熄焦除尘灰配入量对高炉喷吹性能的影响。研究结果表明:活化能随干熄焦除尘灰配入量的增加而增大,燃烧性能降低,干馏烟煤、无烟煤、半焦和干熄焦除尘灰(配比为40%30%25%5%)搭配组成的混合煤燃烧性能最好。     

电除尘器下部进气喇叭结构的改进

有控制的非均匀式气流分布和粉尘浓度分布皆可改善电除尘器性能.下进气式电除尘器电场内的气流分布比较均匀,但其第1电场内的粉尘浓度分布通常是上部高、下部低,致使除尘效率下降.结合烟气(包括尘粒)在下部进气喇叭内的流动特征,提出喇叭结构的改进方案,以进一步减少粉尘排放量.通过分析改进型喇叭结构和相关的模型试验结果可知,在入口粉尘浓度分布形式获得优化的同时,它仍然可将气流分布调整到较有利于收尘的形式.     

焦化备煤系统粉尘性质及燃爆可能性研究

为研究备煤系统工段过程的安全性,从某焦化厂备煤系统的粉碎机和输煤皮带处除尘管取部分除尘粉样进行工业分析和粒度分析,结果发现粉碎机处除尘粉水分较高,超过6%,输煤皮带除尘粉水分较低,不到3%。两者的粉尘粒度分布较为接近,主要粉尘粒径在2μm以内。配合煤水分到6%能产生一定量的粉尘,低于配合煤月平均水分和月最低水分,且现有个工段的扬尘质量浓度最高值仅30 mg/m~3,远低于煤粉爆炸下限浓度,具有较高的安全性。     

震动落砂机吹吸罩

上海柴油机厂和天津第四铸造厂,为了防止落砂时烟尘四逸,危害工人健康,先后在7.5吨震动落砂机上设计安装了吹吸式通风罩。 上海柴油机厂根据落砂机的位置离外墙远、又背靠立柱等不利条件,利用射流速度场扩散远的特点,采用了“合成式除尘通风罩”和“射流段过行车”的特殊方法(见图1),即在垂直侧吸罩的基础上加“龙门式”气幕,迫使上升的污染源热气流转向90°后被推送到吸气罩口,以降低吸气风量,增加抗干扰风能力。除尘器选用了DG型卧式双旋风式除尘器,紧扣着吸气罩的喇叭形收缩口安装,风机也靠近合成式除尘通风罩安装,以根除长距离含尘风管…     

列车卸料过程开放性粉尘吹吸式控制的研究

以翻车卸料过程为研究对象,结合翻车工艺流程和翻车机室结构特点建立粉尘控制模型,采用吹吸气流从源头对开放性粉尘进行控制,给出了控制参数的计算方法,对控制结果进行了CFD模拟.模拟结果表明,吹吸气流能从源头对粉尘进行有效控制,工作区粉尘相对质量分数由78％降至9％,粉尘控制率为85％～90％.     

对喷流除尘技术在收集硫酸铵和硝酸铵粉尘中的应用研究

对喷流除尘技术利用粉尘颗粒在撞击区内来回振荡、相互碰撞并团聚的机理进行除尘.实验采用水平式对喷流除尘系统收集硫酸铵和硝酸铵的混合物粉尘,主要考察喷嘴气流速度、含尘浓度和喷雾化水润湿含尘气流对除尘效率的影响,并进行机理分析.实验表明,除尘效率随喷嘴风速的增大而升高,但喷嘴风速超过25～27 m/s后,反而下降;除尘效率随含尘浓度的增加而升高,但含尘浓度超过0 45～0.55 kg/m3后反而有所降低;喷雾化润湿含尘气流能显著提高除尘效率,最优耗水量为0.18～0.22 kg/kg粉尘,超过该值后无显著变化.实验确定的最优除尘条件为:喷嘴速度25～27 m/s、含尘浓度0.45～0.55 kg/m3、耗水量0.18～0 22 kg/kg粉尘,除尘效率最高可达96.8%.     

混砂落砂袋式除尘

北京电机厂铸工车间混砂、落砂的除尘方法,原先采用的是先干后湿的二级除尘。第一级用 CLP/B-5号旋风除尘器,第二级用水浴除尘器。这种除尘方法,一九七二年投产初期还能起到一定效果,后来出现湿式除尘器污泥不好处理、冬季结冰、风机带水等问题,以致水浴除尘器不起除尘作用,使除尘系统阻力增大,影响吸风量和除尘效果,严重地污染着周围的环境。安装除尘器的露天跨呼吸地带的粉尘浓度就高达33毫克/米3。因此设想用于式除尘器来代替,以解决污泥污水处理的麻烦和提高除尘效率,使混砂、落砂机附近工作场所和除尘器出口排放粉尘的浓度,都能达到…     

回流式皮带机静电除尘罩除尘效率的试验

为了有效控制皮带机转运点的粉尘污染,研发了一种回流式皮带机静电除尘罩。该除尘罩主要由Ω形极板罩、高压放电极和回流风机等构成,通过调节回流风机的流量,可以使微细粉尘在循环流动中被反复净化。因而研究回流率对除尘效率的影响规律是重要的。试验直接采用实物静电除尘罩,试验粉尘采用中位径为4.496μm的石灰粉,用滤膜称重法测粉尘质量浓度,通过回流风机控制回流量大小进行效率对比试验。结果表明:在给定的外加电压下,回流式皮带机静电除尘罩的除尘效率随回流率增加而提高,当电压大于50 kV,回流率ζ=30%时,除尘效率超过90%,但当回流率ζ30%,除尘效率增加趋缓。当初始粉尘质量浓度为102.34 mg/m~3时,在试验条件下改变回流率和电场强度,排放质量浓度最低可达到5.16 mg/m~3,可实现超净排放。     

旋风除尘器效率的计算

除尘效率包括总效率和分级效率。在评价除尘器性能时,用分级效率更加确切。按定义,分级效率η可写为: η=f_c╱f_l×100％ (1)式中 f—除尘器收尘粒子的重量百分数分布,也称收尘分布频率f_l—除尘器进口粉尘粒子的重量百分     

热喷涂粉尘质量浓度分布规律数值模拟及实验研究

基于气固两相流理论,采用仿真软件Fluent对热喷涂粉尘的扩散过程进行了数值模拟,分析了热喷涂车间气流速度对粉尘质量浓度分布的影响规律,并通过实验测定了车间呼吸层风速与粉尘质量浓度沿程分布,通过与模拟结果作对比分析,验证了数值模型的可行性。结果表明:粉尘颗粒自尘源处沿径向周围扩散,高质量浓度区域集中在尘源附近;车间气流速度越大,高质量浓度粉尘区域越小,车间粉尘质量浓度越低;当车间出风口风速为12 m/s时,除尘源区域外,呼吸层粉尘质量浓度已明显低于标准限值;通过对比分析,实测数据与数值模拟结果基本吻合,表明采用数值模拟方法研究热喷涂粉尘扩散规律是一种行之有效的方法。     

全国工业通风除尘专题讨论会

中国建筑学会暖通空调委员会于9月22日至26日在苏州召开了“全国工业通风除尘专题讨论会”。参加会议的有设计、科研、工厂和高等院校代表76名。提交会议的论文和交流资料共100种。会议重点交流了近两年来在吹吸式通风除尘净化设备、工业通风技术以及粉尘粒度测试等方面的研究成果和进展,并就国外考