旋幕式排风罩收集电焊烟尘的数值模拟

为解决电焊烟尘气流无组织排放对焊工健康和环境造成的严重影响,得出旋幕式排风罩的最佳设计参数及气流组织形式,选择GAMBIT软件建立排风罩的物理模型并进行网格划分,选用雷诺平均N-S方程(RANS)、Realizableκ-ε湍流模型及DPM离散相模型,利用Fluent计算流体力学软件对旋幕式排风罩捕集效率的相关参数进行模拟计算。结果表明:旋幕式排风罩能有效控制电焊烟尘气流的扩散;喷口角度对涡流产生的大小、位置和强度影响最大;最佳设计参数为有效吸程1. 5 m,喷口角度80°,喷口宽度14 mm;在该设计参数条件下,当罩面吸口风速为0. 3 m/s、喷口风速为1. 1m/s时,捕集效率达到最高,为98. 28%。     

冶炼厂烟尘的二次控制——与西德GHH公司座谈纪要

随着环境保护的更高要求,冶金工厂对冶炼过程中烟尘的二次控制已提到十分重要的地位。西德GHH—STERKRADE公司,对冶炼过程中烟尘的二次控制,提出二种措施。一是在烟尘发生源设置上吸式或侧吸式吸尘罩。为了在吸尘罩口保持足够的吸捕速度和捕捉效果,就要抽吸大量的过剩空气,因此,消耗风量相当可观。例如:1台350吨转炉,当兑铁水时,需要900,000米~3/时的吸风量,耗电量为1700千瓦。一是设置密闭室,即在生产工艺操作上严格控制二次烟尘的扩散。     

盾构隧道安全疏散通道加压送风计算分析

为防止盾构隧道行车道发生火灾时烟气侵入人员疏散通道,可通过在盾构隧道疏散通道内设置独立机械加压送风系统保证疏散通道内正压状态进行防烟,提高人员疏散安全性。分别利用风速法和压差法对某隧道工程疏散通道加压送风系统送风量进行试算,并采用FDS(Fire Dynamics Simulator)软件对疏散前室送风、疏散通道单侧送风及疏散通道双侧送风3种加压送风方式进行模拟分析,对比不同加压送风方式下各疏散口风速、温度、能见度的情况。结果表明,通过风速法计算得到的加压送风量要大于压差法。采用前室加压送风会造成较强的气流扰动,导致疏散口附近风速及温度剧烈波动,部分烟气进入前室,不利于人员疏散。采用疏散通道加压送风时,疏散口处风速稳定。但采用单侧加压送风时,火源下游疏散口处会有部分烟气积聚,影响人员疏散。采用双侧加压送风时烟气积聚少,疏散口附近温度、能见度等安全指标均在临界范围内,防烟效果良好,可以保证人员疏散安全。因此,建议采用纵向疏散通道加压送风,送风量建议采用风速法计算,当采用纵向疏散通道双侧加压送风时,建议在风速法得出的送风量基础上增加10%作为安全值。     

多因素下小尺度油罐火燃烧速率的研究

以正庚烷为研究对象,开展了不同因素耦合作用下小尺度油罐火燃烧特性的实验研究。结果表明:在不改变其他工况条件下,开口因子直接影响燃料燃烧速率,发现不同开口因子下燃烧速率与全开口下燃烧速率之比始终正比于对应的开口面积之比,且之间存在着相应的关系式。在实验所测两种液位6cm和8cm下,其燃烧速率变化不大,由此可发现,在该实验液位下油罐火液位高度不是影响燃烧速率的主要因素。在不同的风速下,随着风速的增加燃烧速率逐渐增加并趋于一定值,且不同开口因子下风速对燃烧速率的影响程度不同。风速对开口因子大的油罐燃烧速率的影响小于开口因子较小的油罐。     

吹吸罩

当用通风的手段进行除尘、排烟时,一般是用局部通风的方法,即用一个罩,利用吸气流把空气中的污染物排出去。这种罩被称为吸气罩或吸尘罩。但它不是在一切场合都适用。目前国外有一种叫做吹吸罩的装置被愈来愈多的人所利用。为了解这种吹吸罩的作用,必须先了解吹,吸两种气流的特性。 图1表示同一台风机的出风口与吸风口空气速度分布的情况。 从这个图中可以看到,在出风口与吸风口处的风速都等于V_0,在离出风口60～70d。处的轴线上风速为1/10V_0,而在吸风口降到同样速度时,仅距吸风口id。远,这说明吸气流比吹气流消失快得多。 图2是吹吸气而…     

V_o≠V_x

在除尘或排毒通风工程设计的局部通风计算公式中,Vo和Vx是两个常用参数符号。前者表示局部通风系统中用以排除有害物(粉尘、有害气体)的排气罩罩口截面平均风速,而后者则表示被排气罩排气气流所控制的有害物能有效地被捕入到排气罩内的必须风速,也即为排气气流作用到有害物上应具有的风速(通常以最远点的有害物为计算基准),它们的单位都是米/秒,但属两个概念完全不同的参数。 可是,我们发现有些刚开始从事通风工程以及有过一定实践经验的人,往往把两者混淆起来,特别是在伞形罩的设计中,常把Vx当作Vo套用到计算公式中,导致得出的排气量发生…     

注塑清洗过程防毒通风技术模拟研究

为了获取注塑机清洗过程防毒通风设施关键参数,探索降低清洗过程毒物浓度的控制技术,运用计算机流体力学计算技术对该过程的毒物浓度分布和风流流场分布进行数值模拟,结果表明:环己酮浓度随着罩口距污染源距离的减小而减小,随着控制风速的增大而降低,当控制风速达到0.41 m/s时,环己酮浓度随着风速的增大而趋于稳定,因此该过程最适宜的控制风速为0.41 m/s;在控制距离一定的情况下,该过程的控制风速与风量成正比;在风量一定的情况下,控制风速随着控制距离的增大而减小,相关参数可由拟合出的公式进行计算得出。     

几种加料口吸尘罩

工业防尘除采用先进的生产工艺、密闭尘源、通风除尘等综合措施外,物料加料口也是主要的扬尘源和作业点。在生产过程中,往往因加料吸尘罩的设计不善而造成粉尘危害。一个完善的吸尘罩应具备以下基本要求:1.必须将飞扬的粉尘全部捕集;2.罩的形式不应妨碍工人操作和观察;3.应尽可能防止吸出有用的物料,以减少除尘器的负荷和原料的损失;4.保证有合理的吸风量,既要有效,又要经济。据此,我们归纳了几种加料口吸尘罩,分别介绍如下;表1名称及简图 【技术数招 IL:风量特 点IF:罩 口 I面 积v: 谭口风速效 果1.气力混料加料口③i驴h翻栅【.振动筛fI…     

基于数值模拟的槽边射流吹吸罩控制面与控制风速研究

槽边射流吹吸罩已广泛应用,但以射流理论为基础的计算方法多通过经验确定关键控制参数,并进行设计和应用,忽略了一些因素对吹吸流场的影响,难以准确确定槽边射流吹吸罩控制面板位置和控制污染物所需最小风速的要求。因此,以苏联巴杜林的射流末端速度法为例,利用计算机流体力学计算技术,对不同送排风速情况下三维槽边射流吹吸罩的流场分布和毒物控制效果进行模拟分析,确定槽边射流吹吸罩控制面位于0.6～0.8 L的位置,一般取0.65 L的位置,为防止污染物扩散,控制面的风速不宜小于1.28 m/s。     

多因素下小尺度油罐火火焰倾角的研究

以柴油为研究对象,搭建了小尺度油罐火实验台,采用理论分析与实验研究相结合的方法,开展了有风条件下不同液位深度和罐顶开口宽度的小尺度油罐火火焰倾角的实验研究。结果表明,火焰倾角随风速的增加先迅速增加,然后趋于平稳。在相同的罐顶开口宽度和风速条件下,火焰倾角随着液位深度的增加呈现出减小的趋势。这是因为火焰微元在油罐开口处的速度随着液位深度的增加而增加,风速对火焰倾角的影响显著减小。当风速和液位深度一定时,质量损失速率随罐顶开口宽度的增大而增大,火焰倾角随着罐顶开口宽度的增大逐渐减小。     

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。     

低渗煤层高压水射流割缝强化瓦斯抽采技术研究

为了解决低渗高突煤层瓦斯治理工程量大、效率低难题,提出在煤层中利用高压水射流切割缝槽依靠煤岩自身重力自动卸压强化瓦斯抽采技术。为了确定超高压水射流割缝工艺参数,采用FLAC3D数值模拟方法分析了不同缝槽间距、宽度条件下缝槽周围煤体塑性破坏特征和应力演化规律,得出高压水射流割缝合理缝槽间距为3 m,合理缝槽宽度为100 mm,现场实践表明:高压水射流割缝增大了煤层暴露面积、煤体扰动体积,高负压抽采支管瓦斯流量和浓度显著提升,瓦斯抽采纯量在0.7~1.1 m3/min范围内波动,瓦斯浓度在50%以上,对该矿其他工作面瓦斯治理具有一定借鉴意义。     

综掘工作面卸压槽防突措施试验研究

通过对卸压槽防突机理的系统分析 ,研制了直接利用掘进机自身动力驱动和控制开挖连续卸压槽装置 ,进行了水平槽、两帮竖槽开挖工艺试验 ,成功地开挖出连续卸压槽 ,对卸压槽的瓦斯排放效果、有效排放半径进行了考察。试验结果表明 ,卸压槽有效地消除了激发突出的应力 ,排放了煤体中的瓦斯 ,增大了煤体抑制突出的阻力 ,很好地起到了综合防突的作用。     

烟气注入采空区封存的可行性与安全性分析

采用自制的煤大样量吸附实验装置测定了常温常压条件下煤对每种烟道气体成分 的饱和吸附量,并根据电厂烟气流量与工作面配风量的计算对井下注入烟气的安全性进 行了分析。实验数据结果显示,煤是一种多孔性物质,将电厂烟气注入井下采空区,每 吨煤可封存烟气中CO2约1.2 m3, N2约0.26 m3,其中烟气中SO2和NO2可全部被煤样封 存,揭示了利用烟气替代传统N2及CO2预防煤炭自燃的可行性;根据对电厂烟气流量及 回采工作面配风量的计算发现,在假定注入采空区的烟气与煤、岩没有任何吸附的情况 下,按照规定流量注入烟气未造成工作面回风巷中CO2、SO2气体浓度超标,NO2则超出 规定允许最高浓度,因此应对注入井下的烟气进行进一步脱硝处理。     

卧式滤筒除尘器的气流组织模拟研究

为了研究卧式滤筒除尘器内部气流的不均匀性问题,采用计算流体动力学软件Fluent对卧式滤筒除尘器内部气流组织进行数值模拟研究。参考目前市面上常见卧式除尘器,设计有、无挡板的2种卧式滤筒除尘器模型,通过分析2种模型下过滤过程的速度分布和滤筒流量分配情况得出:在无挡板模型下存在射流冲刷、气流分布不均等问题,而在进风口加设挡板能解决气流冲刷问题,滤筒流量分配得到明显改善;在相同滤室高度下分别对挡板角度为150°,160°,165°,170°,175°,180°对比发现,挡板角度在165°~170°时其内部气流组织能达到均匀标准。     

CFD在电除尘器超低排放设计中的应用

由于我国环保排放要求的日益严格,电除尘器超低排放成为最受关注的问题之一。流场作为影响电除尘器超低排放性能的重要因素,具有重要的工程意义。基于CFD(计算流体力学)模拟方法,并结合工程实际应用,从流量分配、本体气流分布设计、本体阻力、电场极配型式、绝缘系统热风吹扫设计等方面对电除尘器流场设计进行阐述和对比分析。结果表明:电除尘器流场优化既要考虑流量分配均匀,又要考虑粉尘量分配均匀,电除尘器入口烟道导流板的合理设计不但可以解决流量分配平衡问题,也可以使粉尘量的偏差得到大幅度改善;进出口喇叭角度不但对本体流场均匀性有影响,对除尘器本体阻力也有较大影响,进口喇叭扩张角、出口喇叭收缩角越大,本体速度分布均匀性越差,本体阻力也越大;灰斗阻流板的合理设计有助于减轻收尘区下沿高速区与灰斗的强回流现象;在不同极配型式中,针刺线平行于极板比针刺线垂直于极板的击穿电压更高,电流密度更均匀,更有利于粉尘收集;改进绝缘系统热风吹扫的方式有助于解决绝缘系统短路现象。     

基于FLUENT的炼钢电炉车间粉尘控制措施优化*

为降低炼钢电炉车间粉尘对作业人员的危害,通过对某钢铁厂电炉车间实际情况为研究背景,利用现场调研与数值模拟对炼钢电炉车间的粉尘空间分布以及粒子运动规律进行分析。在采用FLUENT粒子流场综合计算的理论基础上,利用DPM颗粒运动轨道中的离散运动模型,加载粒子相,并综合计算两相流,最终得到粒子的运动规律。通过分析逃逸扩散粉尘在不同空间分布中的情况以及扩散粉尘颗粒物逃逸率的情况,综合分析对车间环境造成的影响。结果表明:粉尘粒径越小,对气流的跟随性越好,排风口对粉尘的捕集效果越差;集气罩的安装位置距离污染源越近捕集效果越好;集气罩的尺寸越大对粉尘的捕集效果越好。     

基于有上下界风量约束的矿井风量极值流算法研究

为解决既有方法不能准确求出矿井最大通风量与最小配风量,从而导致矿井通风系统产生能源浪费或难以满足矿井通风需求,出现安全隐患与改造难度大、潜力低等问题,提出1种基于有上下界风量约束的矿井风量极值流算法.该算法首先利用最大流算法求解满足节点流量平衡与分支上下界容量限制条件的可行流问题,若存在可行流,在求得可行流基础上,再利...