超声干雾抑尘机理及其技术参数优化研究

为改善超声波雾化效果,提高超声干雾的除尘效率,根据空气动力学、"云"物理学和斯蒂芬流输运原理,研究超声干雾抑尘机理。采用自行设计的雾流参数测定试验装置,研究压缩空气的压力(气压)、水流量等指标对超声雾化器雾化效果的影响,得出超声雾化器合理的供气压力和供水流量。选取烧结磁铁矿粉尘为呼吸性粉尘样品,在超声雾化器最佳运行条件下对其除尘效率进行测定。研究结果表明:微细水雾有利于呼吸性粉尘的捕集。超声雾化器的最佳运行条件为:气压0.35 MPa,水流量30 L/h。在此运行条件下,其对呼吸性粉尘的平均除尘效率为98.3%,最高可达98.6%。     

焊接作业厂房烟尘扩散规律研究与响应面分析

为研究焊接烟尘在多因素耦合作用下的扩散规律，通过在某小型焊接车间进行实验，将不同温度、湿度、风速3种影响因素进行耦合分析，测定不同环境条件下焊接车间内的烟尘浓度。采用Design Expert软件进行Box Behnken实验设计，构建电焊焊接烟尘浓度在3因素3水平条件下的二次回归响应曲面模型，通过研究二次模型实验因素间交互作用，了解二次项对烟尘浓度影响因素的排序，并简要分析电焊烟尘的治理措施。研究结果表明:温度、湿度、风速3个因素均为显著影响；二次项显示因素影响RhV（相对湿度与风速）>TRh（环境温度与相对湿度）>TV（环境温度与风速）。     

湿烟羽扩散特性研究

湿烟气由烟囱出口进入温度较低的环境空气会形成湿烟羽,俗称"大白烟",产生视觉污染。选取湿烟羽长度来研究湿烟羽对环境的影响范围和严重程度,重点分析了环境条件和烟气条件对湿烟羽长度的影响。结果表明,湿烟羽长度与环境温度和环境相对湿度呈指数关系变化,环境温度对湿烟羽长度的影响更大;烟气速度对湿烟羽的影响程度小于环境风速;环境温度越低,烟气温度对湿烟羽长度的影响越大;烟囱出口半径越大,湿烟羽长度越大。     

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。     

气溶胶过滤捕集效率的理论研究

本分析了气溶胶过滤理论的研究与发展，推导了稳定过滤过程捕集效率计算模型，并在此基础上，考虑颗粒在纤维表面的沉积，根据质量守恒定律，建立非稳定过滤过程数学模型，通过理论求解，得出非稳定过滤捕集效率理论计算公式。通过相关实验研究对比表明：该模型可描述非稳定过滤过程随时间的变化趋势，为预测捕集效率、延长滤料使用寿命提供理论依据。     

矿井生产环境下光透过性实验研究

通过实验模拟巷道生产作业环境,分析了矿井生产环境下光照衰减的机理,研究了普通LED灯、金卤灯、荧光灯、头戴LED矿灯4种灯具在不同环境参数下的透射性,得出其在不同矿井因素（粉尘浓度、风速、相对湿度）下光的透过性影响规律,结果表明:在矿井中风速和相对湿度的增加均能降低光的透过率,相对湿度变化对光的透过率影响较大,且风速和相对湿度的增加对粉尘浓度有一定的积聚作用。研究结果为井下照明灯具的合理选用提供了依据。     

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。     

电容传感式布袋除尘器检漏技术研究

为了消除传统布袋检漏方法存在的误报现象,提出了一种电容传感式布袋除尘器检漏新方法,主要是根据旋流子是否捕集到烟气中的较大颗粒来判断布袋破损。通过对旋流子在不同进气流速下捕集烧结粉尘效果的研究发现,旋流子在进气流速为15 m/s时捕集效果最好,对5μm以上的颗粒捕集效率达到88%以上。研究了粉尘量与介电常数的关系,设计了电容传感式布袋除尘器检漏仪。实验表明,该检漏仪能实现快速准确报警。     

夏季穿着医用防护服人员热应激模拟

为降低夏季医护人员长时间穿着医用防护服带来的健康风险,选取标准中国男性人体作为研究对象,利用预测热应变(PHS)模型、热应变决策辅助(HSDA)系统和Fiala体温调节模型3种经典人体热应变模型,模拟人体穿着医用防护服时在夏季不同环境工况下的核心温度和出汗率,进而确定不同环境工况下的推荐补水量和安全工作时间。结果表明：环境参数对生理应激影响显著,不同环境下核心温度最大差值为11.17℃,出汗率最大差值为6 592 g/h;环境温度每增大1℃,相对湿度每升高1%,安全时间平均缩短5.9和0.89 min;环境温度36和40℃时,安全时间仅为88～124和75～100 min; 3种模型在低温低湿时预测结果相对接近,在高温高湿时预测结果存在明显差距,核心温度预测差值最大为7.55℃,平均出汗率预测差值最大为5 654.35 g/h。     

热习服训练对高温工作场所员工环境适应性的影响

为提高高温工作场所员工对环境的适应性,建立人工环境舱模拟高温环境进行热习服训练。以16名健康的男性大学生为样本,在环境舱内通过跑步来模拟正常的生产工作,测量样本对高温环境的适应性,并通过配对样本t检验的方法分析热习服训练的效果;运用方差分析温度和相对湿度对热习服训练效果的影响;基于环境适应性改善的标准得到热习服训练效果形成天数。结果表明:热习服训练对提高员工环境适应性的效果是显著的;热习服训练的温度和相对湿度均对员工环境适应性的改善有显著影响,且温度的影响更大;在温度36~38℃,相对湿度50%~70%的训练条件下,热习服训练效果形成所需时间约为10天。     

核事故条件下钚气溶胶源项研究综述

对核事故条件下钚气溶胶源项的理论和实验研究进行了总结和评述,主要包括钚材料的氧化反应机制、气溶胶的颗粒尺寸分布以及核事故发生后钚气溶胶从事故源处释放的比率和可吸入率.进一步对比了炸药化学爆炸、静态燃烧及动态燃烧3类核事故场景中钚气溶胶的源项数据并得出结论.静态燃烧和液滴未爆炸的动态燃烧场景中钚气溶胶的生成机制类似,前者相对较低的气溶胶释放率源于反应过程中的热量损耗及固志材料对空气流动的阻碍;动态场景中液滴爆炸井泄露出大量钚蒸汽将产生更高的气溶胶率及可吸入率;炸药爆炸条件下钚材料的氧化反应是最剧烈的,将产生最高的源项数据.     

温度压力耦合对甲烷爆炸极限影响的试验研究

在对甲烷爆炸极限理论分析的基础上,建立了一套温度压力耦合条件下的气体爆炸极限测试系统,并对甲烷在50~200℃和0.2~1.0 MPa环境条件下的爆炸极限进行了试验研究。结果表明:随环境温度升高和环境压力增大,甲烷爆炸上限升高,爆炸下限下降,爆炸范围变大;在200℃和1.0 MPa条件下,试验测得的甲烷爆炸下限为4.05%,爆炸上限为25.6%,相对于常温常压条件爆炸下限下降了0.95%,而爆炸上限上升了9.6%,这表明初始温度和压力对甲烷爆炸上限的影响较大,而对爆炸下限的影响较小。     

振弦栅与高压喷雾协同作用下除尘特性研究

为防治矿井排风口的粉尘对矿区周边大气环境的污染问题,基于流体动力学、气液耦合和喷雾降尘及振弦栅除尘理论,运用计算流体动力学(CFD)三维数值模拟方法,优化振弦栅与高压喷雾协同作用下除尘特性参数,研究不同雾化压力对雾滴粒径分布及质量浓度分布的影响,分析振弦栅直径及间距对雾滴拦截效果、风速对双层振弦栅水膜作用特征。结果表明:随着雾化压力增大,雾滴粒径逐渐变小且分布集中化,雾化压力超过8 MPa后雾滴粒径分布变化不明显;不同间距的振弦栅均对流场有截流作用并伴有严重回流现象,而间距为5 mm的振弦栅对粒径较小的雾滴拦截效果更好;当进口风速为3 m/s时振弦栅表面形成水膜效果最佳,更利于粉尘捕集;模拟数据与试验结果变化趋势基本一致。     

热气溶胶灭火剂扑灭固体木垛火的实验研究

文章系统分析了热气溶胶灭火剂抑制A类火能力的影响因素,并用SQ灭火剂在全淹没条件下进行实验,研究了灭火剂用量、灭火室大小、木垛的预燃程度和木垛结构大小对灭火效果的影响规律,结果表明SQ热气溶胶灭火剂抑制A类火比B类火困难得多,此外灭火效果与木垛预燃程度、木垛的结构尺寸有关,与灭火实验所用的灭火室大小关系不大。并指出在评价热气溶胶灭火剂扑灭A类木垛火能力时,应详细给出灭火实验所采用的条件,特别是火灾模型的情况。     

空气相对湿度对煤自燃特性的影响研究

为研究空气相对湿度对煤自燃特性的影响,运用自制空气湿度控制装置和程序升温试验台,通入湿度不同的空气,对砚石台矿煤样进行程序升温,测定不同温度下所产生气体的浓度,分析耗氧速率、CO和CO2产生率、放热强度以及自燃极限参数的变化规律。试验结果表明:低温氧化前期,煤体的耗氧速率、放热强度和CO产生率与空气相对湿度成正比。随着反应的进行,85%或32%的湿度均会对耗氧速率、放热强度和CO产生率产生一定的抑制作用;CO2产生率随空气相对湿度的增大先升高后降低,最小浮煤厚度和下限氧浓度随空气相对湿度的增大先减小后增大,上限漏风强度先增大后减小。增大空气相对湿度对煤低温氧化前期有促进作用,其自燃环境条件更易被满足,自燃危险性升高。     

超声波雾化处理模拟烟气中的SO_2研究

采用超声波雾化技术雾化Mn~(2+)吸收液,并利用雾滴中的Mn~(2+)催化氧化SO_2,达到净化低浓度SO_2的目的。通过试验考察自然光照、雾化参数及工艺条件对超声雾化脱硫率的影响。结果表明,在有Mn~(2+)催化剂的条件下,自然光照对SO_2在雾中的氧化贡献较小。在雾化液pH值4~6、气体流量0.3 L/min、雾化液体积120 m L、雾化功率40 W、Mn~(2+)浓度0.01 mol/L、温度35℃、SO_2质量浓度1 500 mg/m3、氧体积分数15%的最佳反应条件下,脱硫率100%可维持510 min,脱硫率维持在80%以上的时间为880 min。     

环境温度对喷头响应时间特性影响的研究

洒水喷头的热响应特性直接影响整个自动喷水灭火系统的效率,而喷头的响应时间不仅与喷头安装高度、响应时间指数、喷头距火源径向距离等参数有关,还受环境温度的影响.本文以环境温度对普通高度建筑中喷头响应时间的影响为研究对象,使用软件DETACT 12计算得到不同场景下喷头的启动时间,并使用统计分析软件SPSS 13.0进行分析,得出环境温度与喷头启动时间之间的关系式,并研究了综合考虑喷头响应时间指数、安装高度和环境温度影响的情况下,喷头启动时间的变化规律,研究结果表明,喷头启动时间随环境温度的升高而减小,环境温度越低,喷头的启动时间越长.在其他条件相同的情况下,喷头响应时间指数越大、安装高度越高,其启动时间受环境的影响越明显.     

新型高分子絮凝剂对水中Hg2+的去除研究

为提高含汞废水的处理效率及简化处理流程,用化学合成方法将二硫代羧基引入到聚乙烯亚胺中,制备出一种新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)。考察了絮凝剂投加量、水样初始pH值对PEX去除Hg2+效果的影响,并研究了水样中存在无机阳离子(Na+、Ca2+、Fe3+)、含浊物质时,PEX对Hg2+的捕集性能。结果表明,该絮凝剂对Hg2+具有很好的捕集效果,当PEX投加量为6.6 mg/L时,Hg2+的去除率达到最大值(96.1%)。pH值为2.0~5.0时,PEX对Hg2+的捕集能力随着水样初始pH值的增大而增强,在其等电点pH=3.0时,Hg2+的去除率最低,仅为35.3%。水样中存在一定质量浓度(50 mg/L)Na+、Ca2+、Fe3+时,会促进Hg2+的去除;而含浊物质(77.0NTU)的存在会对Hg2+的去除起一定的抑制作用,加大PEX的投加量,此抑制作用会减弱,而体系中的浊度会明显降低。     

密闭空间硫化氢泄漏喷淋捕消实验研究

搭建密闭箱实验装置,使用30°超声波喷嘴,在纯硫化氢释放速率为60 L/min条件下,待密闭空间硫化氢体积分数达到0.1%和0.3%时,分别采用质量分数为3%的碳酸钠单一溶液和质量分数为3%的碳酸钠+体积分数为0.6%的过氧化氢混合溶液,进行泄漏硫化氢的喷淋捕消实验,捕消效率达到91.3%及90.7%时的用时分别为6 min 58 s和8 min 31 s。实验结果表明,喷雾雾化均匀、雾滴粒径小,混合溶液捕消效果优于单一溶液。     

气溶胶在全混通风小室中浓度衰减的试验研究

研究了通风小室内不同粒径气溶胶颗粒(0.3 ～ 0.5 μm、0.5～1μm、1～2μm以及2～5 μm)的沉积率在6种典型室内换气次数(6.51h-1、7.81 h-1、9.11 h-1、10.42 h-1、11.72 h-1以及13.02 h-1)下的变化情况.采用安装Laskin喷嘴的QRJ-1型气溶胶发生器产生气溶胶颗粒,使用BCJ - 1D型激光尘埃粒子计数器测量室内一点的气溶胶颗粒浓度变化.结果表明,在上述6种换气次数下,气溶胶浓度的衰减均与时间近似呈对数关系.相同换气次数下,气溶胶颗粒的沉积率随着粒径的增加而增加;对于同一粒径颗粒,气溶胶的沉积率随着换气次数的增加而增加.换气次数在9.11 h-1以下时,增加换气次数对颗粒沉积率的影响显著;换气次数在9.11 h-1以上时,增加换气次数对颗粒沉积率的影响较小.在较小的换气次数下,颗粒沉积率的增加快于换气次数的增加;而在较大的换气次数下,增加换气次效时,颗粒沉积率的增加速度与换气次数基本一致,而颗粒被排风带走的比例较稳定.