金属粉尘浓度检测技术研究

抛光打磨作业场所浮游的可燃性金属粉尘具有爆炸性,实现对其浓度检测具有十分重要的意义。在分析了粉尘浓度2种主要的检测方法即光散射法和电荷感应法检测原理的基础上,设计了相应的粉尘浓度检测电路,并通过粉尘风硐实验对其检测精度做了对比实验。实验结果表明,电荷感应式浓度传感器对金属粉尘的连续检测更加准确有效。     

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.     

带电细水雾的灭火实验研究

利用静电感应原理,设计了使细水雾强制带电的感应荷电装置,进行了带电细水雾的灭火实验研究。为研究带电细水雾的灭火效率,在受限空间内,采用小尺度实验方法,通过改变电压的极性和大小、针-环状电极的半径及其距伞罩电极之间的距离,分析对灭火时间和热电偶温度变化的影响。结果表明:带电细水雾比普通细水雾能更迅速地降低火焰温度、熄灭火焰,荷负电的细水雾比荷正电的细水雾具有更好的抑制效果,随着电压的增大、针-环状电极半径及两电极间距的减小,灭火效能提高,熄灭时间减少。     

荷电水雾振弦栅除尘器电极结构及外设参数优化研究

为了更好的了解电极结构对细微粉尘去除的影响,对电极形状、芒刺长度、喷嘴与电极间距和电极数进行研究,通过对比分析不同电晕电压下的水雾荷质比,确定最佳电极结构参数,然后对入口风速、喷雾压力和入口平均粉尘质量浓度等外设参数进行优化,确定最佳外设参数后对比分析了优化前后除尘器分级效率。结果表明放电能力大小顺序为:环形电极方形电极棒形电极,喷嘴与电极间距100 mm125 mm75 mm50 mm,最大荷质比下电极芒刺数量为4个6个8个0个,电极芒刺长度为10 mm20 mm30 mm, 1个电极2个电极3个电极,最大电晕电压为40 kV。最佳外设参数分别为入口风速为5.96 m/s,喷雾压力为0.5 MPa,入口平均粉尘质量浓度为1.97 g/m~3;电极优化后5μm以下粉尘分级效率提高了3.57%,说明电极结构优化有利于荷电水雾对微细粉尘的捕集。     

敏感条件对粉尘云最小点火能的影响规律分析

为使粉尘云最小点火能实验测量更准确,从多个方面分析影响最小点火能的测量因素,并根据粉尘云状态、粉尘颗粒固有性质、点火电路等几个方面对影响粉尘云最小点火能的因素,即敏感条件进行了分类。在实验测量中,具体归纳为:粉尘浓度、粉尘湿度、粉尘粒度及其分布、粉尘挥发份含量、粉尘温度(环境温度)、粉尘云的湍流度、粉尘分散质量、粉尘云初始压力、环境氧浓度、电极材料、电极直径和电极末端曲率、电极间距、电火花持续时间、点火延迟时间、电火花能量密度、火花触发电路、可燃气体影响、实验次数等18个影响因素。重点分析了敏感条件对最小点火能的影响规律,从粉尘云点火机理和过程出发,着重分析一些敏感条件对最小点火能影响的内在原因和实质。     

滚筒设计参数与粉尘爆炸率关系的数学模型

综采工作面的粉尘主要是由采煤机截割煤炭而产生,螺旋滚筒作为采煤机的工作装置,直接与煤岩接触,参与落煤和装煤的过程,其结构参数、工作参数直接决定着机器工作时的产尘量大小,影响工作面的粉尘浓度。因此,笔者通过简化与假设,在粉尘检测数据的基础上,选取滚筒直径,螺旋头数,截线间距,每线齿数和切屑厚度为自变元,提出了工作面粉尘爆炸概率的确定方法,建立了滚筒设计参数与采煤工作面粉尘爆炸率之间关系的数学模型,为分析机械参数与安全之间的关系和影响、为合理地设计滚筒及其采煤机的参数、减小采煤工作面的粉尘、降低粉尘爆炸率、提高煤炭生产的安全提供理论依据。     

岩石变形破裂状态与电荷感应信号相关性试验分析

在基于电检测的岩体动力灾害预测预报技术中,分析岩石的变形破裂状态与电信号的相关性是关键环节。采用自行研制的岩石电荷感应试验系统,对花岗岩和煤岩试样进行单轴加载条件下的电荷感应检测,分析了岩石峰前阶段变形破坏状态与电荷感应的相关性。结果表明,电荷感应信号在不同的变形破坏阶段呈现出明显特征,电荷感应信号可反映岩石内部结构的变化,变形破坏过程与电荷感应规律有良好的相关性。对花岗岩试样而言,压密段电荷感应信号的幅值较小且分布最零散,弹性段没有明显的电荷感应现象,稳定变形段电荷感应信号的幅值中等且分布密集,加速变形段部分电荷感应信号的幅值最大且再次呈现出密集分布的状态。对煤岩试样来说,加速变形阶段的电荷感应信号与花岗岩存在较大差异,电荷感应信号的幅值明显增大,正电荷的数量明显增多且信号更为集中,二次加载阶段的变形过程一直伴随感应电荷产生,信号幅值集中在±500 mV的范围内,不但幅值大大减小,正电荷出现的次数也明显增多。结合岩石单轴压缩内部裂纹形成机制和变形阶段划分的研究成果,采用电荷感应信号可分析和评判岩石所处的变形破坏状态。     

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%。     

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。     

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。     

关于利用低温等离子技术灭活室内浮游过敏原的研究

<正>前言浮游的细微过敏原是室内过敏症发生的主要因素。本文设计实验方法测试低温等离子技术对室内浮游过敏原的灭活情况。实验结果表明低温等离子技术对浮游过敏原和细微粉尘都具备灭活效果,并且低温离子浓度越高,低温离子处理时间越长,过敏原     

影响涡旋型电除尘器离子产生浓度的因素分析

通过回归正交设计,建立涡旋型电除尘器电场中的离子浓度n_e与放电电压U、电场风速v_0和同排极板空隙距离D这3个因素之间的函数关系式。通过编程求解回归模型,获得离子浓度较高的优化结果:当U为17.8 k V,v_0为3 m/s,D为40 mm时,n_e可达6.97×10~9个/cm~3以上。根据粒子成像测速法,可以得出放电极附近的风速约为v_0的2.5倍以上。通过收尘试验可知,对于粉尘粒径小于15μm的微细粉尘,涡旋型电除尘器收尘效率可达到90.2%。     

含水煤体失稳破坏电荷感应规律试验研究

为研究含水煤体失稳破坏过程中电荷感应规律,探寻应用电荷感应法监测煤矿突水灾害可行性,利用自主研制的电荷传感器对含水煤体单轴压缩过程进行电荷信号监测,分析煤体压缩过程中应力及电荷信号变化规律。试验结果表明:烘干煤体和含水煤体单轴加载过程中均有自由电荷产生,电荷信号呈脉冲状波动,通过分析含水煤体电荷信号变化规律同时统计煤体峰值强度前电荷脉冲数及脉冲宽度,从水通过削弱煤体强度进而影响电荷信号;Stern双电层中形成流动电荷,增强了煤体电荷信号;水的存在增加了煤体破裂面自由电荷存留时间三个方面总结了水对煤体电荷的影响机理。     

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.     

基于MSP430的金属探测器设计与实现

介绍了金属探测器的工作原理,提出了一种对连续探测波形幅值采样量化的数字探测方法.分析了MSP430单片机内部的定时器和模数转换器特性,讨论了MSP430实现探测波形幅值采样量化的原理.最后设计了以MSP430为核心处理器的嵌入式系统,系统实现了探测波形幅值采样量化及其数字信号处理.该数字式金属探测器实测可以区分黑色与有色金属,具有较高的灵敏度,验证了探测方法的有效性.     

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。     

打磨车间粉尘控制技术数值模拟

在金属制品打磨过程中会产生大量金属粉尘，不仅危害工人健康，还严重威胁安全生产。为了改善金属打磨作业过程中粉尘质量浓度超标的问题，提出了3种通风除尘方案，并采用数值模拟方法对打磨作业场所气流组织及粉尘扩散规律进行了模拟，对3种方案的除尘效果进行了分析。数值模拟结果表明，3种方案均有效降低了工作场所的粉尘质量浓度，其中风幕和排风罩配合使用的方案不但除尘效果较好，而且对生产工序影响较小，还能提高工人的舒适度，是较优的通风除尘方案，可在实际生产中推广使用。     

矿井底板突水过程电荷感应规律试验研究

为研究复杂水文地质条件下矿井底板突水导水通道形成及破坏情况的判断问题,基于电荷感应监测技术,通过水压致裂试验对比不同壁厚电荷信号规律,研究导水通道距离采掘空间不同深度下电荷特征,探究电荷前兆信息与底板突水通道形成过程的联系。结果表明:电荷信号和声发射信号均在起裂压力前出现较大脉冲,这2种信号出现的顺序随机,这与岩体的结构以及组成有关;壁越厚,起裂压力越大,释放的电荷量越大,电荷释放与试样变形破坏所需的力存在必然联系;不同壁厚试样电荷感应信号在衰减时间与电荷累积量等方面有差异,通过电荷感应信号探测导水通道形成深度是可行的。     

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。     

储、转运粮食系统除尘粉尘回流安全性分析

对储存及转运粮食系统除尘粉尘回流问题进行了回顾和评述 ,对天津港散粮站日常处理主要粮食品种伴生粉尘进行了物性分析和粉尘爆炸性测试 ,并结合生产工艺过程进行了设备内部实际粉尘浓度的测试 ,在此基础上得出 :除尘粉尘具有爆炸的危险性 ;爆炸下限较高 ,有利于控制粉尘浓度在爆炸下限以下来预防粉尘爆炸 ;除尘粉尘回流工艺在无粉尘沉积的情况下是安全的。