基于电荷感应法浮游金属粉尘质量浓度检测技术

抛光打磨作业场所浮游金属粉尘具有爆炸性,实现对其质量浓度实时监测具有重要意义。本文在分析了浮游金属粉尘带电机理和电荷感应法粉尘质量浓度检测原理的基础上,针对棒状和环状探测电极存在的问题,设计了一种螺旋环状探测电极。通过建立螺旋环状探测电极的空间灵敏度,证明了螺旋环状探测电极感应信号强度高,并为螺旋环状探测电极的匝数、半径、绝缘层厚度等具体参数的设计提供了参考依据;此外对通过螺旋环状探测电极的结构设计分析,证明了螺旋环状探测电极与外界具有较高的绝缘性,确认螺旋环状探测电极是基于电荷感应法理想的探测电极。最后实验证明:采用螺旋环状探测电极的电荷感应法浮游金属粉尘质量浓度传感器检测误差低于10%,具有较高的检测精度。     

基于CAN总线的新型煤矿粉尘浓度检测系统的研究

为了实现对粉尘的实时在线检测和粉尘超限报警,以及实现煤矿粉尘浓度检测系统的高性能运行,本文设计了一种基于CAN总线的新型煤矿粉尘浓度检测系统.本文首先对粉尘浓度检测系统的整体设计方案进行了描述,然后对系统的传感器及调理转换电路、声光报警电路和CAN通信电路等硬件电路进行了设计,对粉尘检测系统的软件进行了详细的设计分析.最后给出了实验结果,并通过实验结果证明了该系统能长时间实时监测粉尘浓度,并通过CAN总线接口可以实现系统的远距离、高可靠性通信功能和远程监控功能.本系统具有测量准确、速度快、可靠性高和能及时报警等特点.     

碳纤维复合材料粉尘爆炸强度特性研究

碳纤维复合材料是应用于航天、航空领域的高性能材料之一,对于该材料的粉尘爆炸特性还未有相关研究报告。为了研究碳纤维复合材料粉尘的爆炸强度特性,本文采用20L球形粉尘爆炸测试实验系统开展了相关实验研究。实验测得碳纤维复合材料粉尘爆炸下限浓度为50g/m 3,最大爆炸压力为0.48MPa。在测试浓度范围内,最大压力上升速率和爆炸指数均随浓度的增大而变大。另外,在其爆炸强度特性研究的基础上,对产尘车间的环境风险进行了初步辨识,提出了相应的防护措施。本文的研究成果对此类碳纤维复合材料粉尘的工业防护具有实际的指导作用,对于该粉尘的爆炸机理的深入研究也具有一定的参考价值。     

混合金属粉尘爆炸最小点火能量影响因素研究*

为探究混合金属粉尘爆炸危险性及与单一粉体爆炸特性差异，确保车间安全生产，采用粉尘云点火能量测试系统对车间混合金属粉尘及铝粉最小点火能量在不同影响因素下的变化规律及2种粉尘火焰变化特征进行测试。研究结果表明:混合金属粉尘和铝粉最小点火能量在一定范围内（38~96 μm）与粒径呈正相关性，当混合金属粉尘粒径大于75 μm时，所需最小点火能量大于1 000 mJ，其爆炸敏感性迅速降低，此时铝粉仍有较强爆炸敏感性；2种粉尘最小点火能量随质量浓度增加呈先降低后升高的趋势，最小点火能分别为295，15 mJ，对应的敏感质量浓度为600，1 000 g/m3，混合金属粉尘在质量浓度为500~700 g/m3时具有较大爆炸危险性；同铝粉相比，混合金属粉尘点火能量更高、火焰燃烧时间更短、火焰高度更低、爆炸剧烈程度更弱。     

金属粉尘湿法处理系统的设计和除尘效果分析

为改善金属抛光操作人员的工作环境、降低抛光金属粉尘的爆炸风险，设计一种金属粉尘湿法处理系统，并通过建立多相流动数值模型，探究其内部流场特征与金属粉尘运动规律，分析金属粉尘湿法处理系统的除尘效率。研究结果表明:大粒径的金属粉尘直接重力沉降至水槽中；小粒径(PM10)的金属粉尘易随气流进入风道，进而通过水雾脱除；采用洁净进气源，可以有效降低工人操作环境的粉尘浓度；增加细水雾，可以有效提高金属粉尘湿法处理系统的除尘效率，对PM10的除尘效率从30%提升至82%。     

ESP内沉积粉尘层积累电荷对收尘性能影响的研究

基于对线板式 ESP内沉积粉尘层积累电荷的理论研究 ,对前人未能解释的现象给予解释 ;针对沉积粉尘层电荷积累和泄露过程提出了新的见解 ,且推导出了粉尘层积累电荷对粒子荷电量和粉尘层电场分布影响的表达式 ,从而导出了粉尘层积累电荷对 ESP收尘性能影响的理论表达式。所有这些研究为完善非稳态静电收集理论提供了依据。     

ESP内沉积粉尘层积累电荷对收尘性能影响的研究

基于对线板式ＥＳＰ内沉积粉尘层积累电荷的理论研究,对前人未能解释的现象给予解释;针对沉积粉尘层电荷积累和泄露过程提出了新的见解,且推导出了粉尘层积累电荷对粒子荷电量和粉尘层电场分布影响的表达式,从而导出了粉尘层积累电荷对ＥＳＰ收尘性能影响的理论表达式。所有这些研究为完善非稳态静电收集理论提供了依据。     

某30万t氧化铝厂职业病危害分析与评价

为了识别、分析河南省某30万t氧化铝厂的职业病危害因素,本文对其采取的职业病防护措施进行了评价,主要采用现场调查法、检查表法和检测检验法等多种方法进行了综合评价。该厂工作场所空气中氢氧化钠和硫化氢浓度符合国家职业卫生接触限值标准,个体粉尘接触浓度合格率57.5%,定点粉尘浓度合格率23.3%;噪声合格率40.7%;一氧化碳浓度合格率88.5%。该项目属于职业病危害严重的建设项目,应采取有效的职业病防护措施,并根据建议整改,加强粉尘和噪声的防护治理,预防职业病的发生。     

国内外作业场所粉尘浓度测定技术评述

一、作业场所粉尘浓度测定方法分类随着作业环境粉尘治理工作的发展,粉尘浓度检测方法和手段也越来越先进。粉尘浓度测定的领域和目的也在不断扩大,主要有测定生产工人实际接触的粉尘浓度,以确定粉尘对人体的危害程度;定期的环境卫生检测,评价作业环境质量,进行岗位粉尘分级;测定除尘装置附近的环境浓度,以评价防尘措施效果. 作业场所空气中粉尘浓度的测定方法60年代以前大多数国家采用计数法,只有苏联、中国、捷克等少数国家采用计重法。60年代以后,随着矽肺病理研究的发展,英、美等国家的多数学者认为粉尘重量浓度与矽     

可燃性粉尘云的图像检测方法

近年来粉尘爆炸引起的安全生产事故频繁发生,在线检测粉尘易集聚场所的粉尘云浓度并进行预警,成为控制粉尘爆炸的关键手段,而目前粉尘浓度传感器在大空间粉尘云聚集场所存在安装与识别局限性。为此,提出基于深度学习的可燃性粉尘云图像检测方法;采用基于卷积神经网络(CNN)的Faster R-CNN模型,对可燃性粉尘云进行端到端的检测与识别;并通过建立的粉尘云标准浓度图像数据库验证模型的有效性。结果表明:Faster R-CNN模型具有较高的识别精度。     

Numerical simulation study of dust concentration distribution regularity in cavern stope

Based on the theory of gas-solid two-phase flow and the characteristics of cavern stope a model of dust migration was established. The dust concentration changing of cavern stope by ventilation in 20 min after blasting and the dust trajectory in different wind speed were simulated by Fluent Software. The results show that distribution of dust concentration is significantly affected by flow field of airway in cavern, and the dust concentration of inlet is higher than that of outlet and the highest one on the corner of inlet’s side. In the stope, the smaller the wind speed of inlet is, the shorter of dust can be captured, settled and discharged, the more obviously affected by the trajectory of gas flow field. It goes into the stage of clean cycle emissions after 60 s, the speed of dust concentration dropped is the biggest between 0 s and 70 s, the main dust in stope is respirable dust after 70 s, it needs much time to settlement.According to the measured data of metal mining, approximately 87% of dust was generated during the drilling and blasting in the mine (Wang, 1979). A lot of dust with high concentrations was produced during the cavern stope blasting and it was difficult to be discharged. It can help choose the right speed to rule out the dust quickly which produced during cavern blasting, if the dust concentration distribution and the dust migration law of different inlet velocity in the cavern can be verified, what’s more, the labor productivity can be increased. It has great significance for choosing reasonable ventilation parameters, reducing dust hazards of stope to researching the dust concentration distribution regularity in the stope.     

Experiment-based investigations on the effect of ignition energy on dust explosion behaviors

Explosion behaviors of typical light metal and carbonaceous dusts induced by different ignition energies were investigated based on systematic experiments in a Siwek 20 L vessel. Comparative analysis reveals that the explosion mechanism of carbonaceous dust is the volatile combustion, whereas the mechanism for light metal dust mainly features the surface heterogeneous oxidation. Influences of ignition energy on severity and flammability limit are much more significant for carbonaceous dust than light metal, especially for the powder with less volatile. An innovative approach was introduced to derive flame thickness from the pressure–time trace. The relation between explosion induction time and combustion duration of ignitor was also analyzed. Results show inappropriate ignition energy will cause under-/over-driving in the thermodynamic/kinetic characteristic measurements. In this way, a dimensionless parameter pressure ratio was introduced to evaluate the under-driving, while two methods by using flame thickness and induction time respectively, were proposed to evaluate over-driving. To improve the accuracy of dust explosion tests, authors advocate that explosion severity determination should be conducted at the critical ignition energy. Moreover, a comparison between the European and Chinese flammability limit determination procedures was also conducted, indicating that EN 14034-3 is suitable for light metal but not for carbonaceous, while GB/T 16425 appears to be slightly conservative for both carbonaceous and light metal dusts.     

矿山溜井口粉尘分布特征及治理技术研究*

为解决矿山溜井卸矿过程中粉尘浓度高、现有粉尘治理效果不佳的难题,以某金属矿溜井为研究对象,采用现场实测、理论分析等手段,分析溜井卸矿时粉尘的产生机理、粉尘浓度及粒径分布特征。基于溜井口产尘现状,研发新型复合除尘净化系统,并在该矿山溜井口开展现场试验研究。结果表明:该系统运行后对溜井粉尘除尘效果显著,进化后气流的粉尘浓度控制在2 mg/m3以内,可作为井下通风系统的进风风流,有效地提高了矿井通风系统风流利用率,在矿山生产系统具有广泛的应用前景。     

组合式通风打磨台风量对粉尘控制效果的影响

打磨作业过程中，利用组合式通风打磨台进行通风除尘已得到广泛应用，但大多根据经验设置通风参数。以数值模拟为研究手段，采用CFD-DPM风流-粉尘耦合数值模拟方法，研究粉尘最大浓度和呼吸带粉尘浓度与风量分配和总排风量的关系，对组合式通风打磨台进行通风除尘系统参数优化，为金属打磨粉尘治理提供依据。研究结果表明:当组合式通风打磨台总排风量为1 850 m3·h-1、台面与壁面的配风比K=1.67时，粉尘质量浓度较低，防尘效果最好。     

不同粒径镁铝合金粉尘爆炸与抑爆特性研究

为了研究镁铝合金粉爆炸危险特性,利用20L球形爆炸容器进行测试,结果表明:180目 (80 μm)、 120目(125 μm) 和60目(250 μm)3种粒径下的金属粉尘爆炸下限浓度分别为45 g/m3,55 g/m3和95 g/m3。相同浓度下最大爆炸压力随粒径增大的而减小。以碳化硅和石墨为代表的研究中,60目,120目和180目的镁铝合金粉以10%的浓度梯度加入碳化硅浓度分别至50%,70%和80%,石墨浓度至30%,50%和60%时,镁铝合金粉不会发生爆炸。表明碳化硅及石墨等惰性粉尘都能对粉尘爆炸有抑制作用,其中石墨对镁铝合金粉的抑爆作用明显优于碳化硅。     

新型高分子抑尘剂的性能实验研究

为了进一步改善抑尘剂抑尘性能,自主研发了新型高分子抑尘剂。以阜新发电厂末煤为实验原型,对8组小煤堆 在自然条件下进行抑尘性能实验。研究其表面固化效果、耐水冲蚀性、抗风蚀性、流动性等主要性能,得出其在不同条 件下的最佳浓度配比。实验结果表明:新型抑尘剂具有良好的抑尘功能,其耐水冲蚀性和抗风蚀性随抑尘剂浓度增加而 增强。在多雨地区,抑尘剂溶液最佳浓度是3%,浓度大于3%时抑尘剂耐水冲蚀性随浓度增加效果不明显;在干燥多风地 区,当煤堆储存在30天以内时,抑尘剂溶液最佳浓度范围为1%~3%,储存30~50天时,最佳浓度范围为3%~4%,储存在50 天以上时,最佳浓度为5%。抑尘剂溶液流动性随浓度增加而降低,高浓度抑尘剂喷洒时不易实现均匀喷洒,浓度超过3% 的抑尘剂喷洒时需提前用低浓度溶液进行预湿润。     

煤油共生矿区含油煤尘云最低着火温度试验研究

为研究煤油共生矿区含油煤尘最低着火温度的变化规律，选取3种含油浓度不同的煤样，采用粉尘云最低着火温度测定系统，研究含油煤尘云最低着火温度随含油浓度、喷尘压力及煤尘质量的变化规律。研究结果表明:含油煤尘的最低着火温度较不含油煤尘显著降低，且随着煤尘含油浓度的增加，煤尘中挥发分含量增多，煤尘云最低着火温度降低，爆炸危险性增强；低含油浓度煤尘，煤尘受原油挥发分影响较大，在含油浓度为5.7%，4.3%且质量浓度为1364~4550 g/m3时煤尘云最低着火温度随喷尘压力的增大呈先增大后减小的变化趋势，在5.7%，4.3%含油浓度且喷尘压力为0.05 MPa时煤尘MIT随煤尘质量浓度增加先降低后缓慢升高。高含油浓度煤尘，受煤尘团聚现象影响较大，煤尘云最低着火温度随喷尘压力的增加而升高，随煤尘质量的增加呈先减小后增大再缓慢减小的变化规律。