基于数值模拟的高压微雾除尘原理及其技术参数确定

为了揭示微雾捕尘机理,介绍了高压微雾除尘系统的构成及其工作原理,通过多相流模拟技术,结合现场实例,阐述了典型尘源点的发尘机理以及除尘系统技术参数确定方法.结果表明:除尘系统的水压、流量、以及密封罩的长度等主要技术参数的选择取决于粉尘颗粒在雾腔内有效沉积长度.这为粉尘污染控制技术提供了理论指导.     

7种绿化植物滞尘的微观测定

采用显微图像分析系统,对7种绿化植物叶片滞尘能力进行测定及对叶表粉尘粒径进行分析统计,并采用电镜观测研究叶表结构特征.研究结果表明:7种植物中,叶表布满沟状组织的杜鹃花、女贞树与叶表布满气孔且排列无序的桂花树滞尘能力较强,叶表密布极细沟状组织的红桎术与紫叶李滞尘能力较差;通过沟状组织、气孔等结构滞尘的叶片,滞尘能力受外界环境影向较小,且波动较小,而通过叶表面和纤毛滞尘的叶片,滞尘能力受外界环境影响较大、且波动较大;叶表沟状组织可以增加叶表粗糙度而增强滞尘能力,沟壑通过粉尘颗粒粒径筛选并滞着粉尘,沟壑较窄的叶片适合滞着粒径较小的粉尘颗粒.     

输煤皮带机尾粉尘污染及气动射雾除尘

为对选煤厂输运皮带机尾粉尘污染进行控制,对皮带机尾粉尘颗粒运动及机尾处作业空间粉尘质量浓度扩散进行相关的数值仿真.利用气-尘-液多相流理论,对粉尘颗粒运动进行数值分析,得出皮带机尾处粉尘污染规律,实测数据验证了数值模型的正确性.提出针对机尾粉尘逸散特性的气动射雾除尘方案,确定了除尘技术参数.研究结果表明:粘附在机尾表面的浮尘是机尾的发尘源,滚筒离心力和风流剪切力是尘源飞扬的动因;对机尾皮带进行封闭是除尘的前提条件,在密封罩内设置气动射雾使得封闭罩内形成雾池,粉尘在过饱和湿空气状态下被迅速捕捉沉降.     

综采工作面割煤时粉尘运移变化规律的数值研究

综采工作面是煤矿粉尘的重要来源之一.为了有效治理综采工作面粉尘,采用数值模拟的方法,对粉尘在工作面的运动变化规律进行研究.结果表明:在相同粒径下的粉尘颗粒,通风风速越大,粉尘颗粒的通风降尘率越低;并提出了综采工作面产尘点后方形成粉尘快速扩散带、呼尘弥漫带、稳定悬浮带等3个粉尘运移带,其中粉尘快速扩散带作为粉尘源头,是综采工作面粉尘治理的关键区域.     

高溜井卸矿气流诱导粉尘污染研究

为掌握金属矿山高溜井卸矿风流及粉尘的时空变化规律,采用相似原理推导出了高溜井卸矿气流及粉尘的相似准则数,以相似准则数为基础建立了溜井相似实验模型,并通过相似实验及数值模拟对不同卸矿流量、不同矿石粒径及不同卸矿高度下溜井内气流变化、粉尘运移规律进行研究.研究结果表明:溜井第一中段卸矿时,第一、二中段井口压差为负,第三、四中段压差为正;三、四中段有粉尘被卸矿气流带出,为溜井主要产尘点;随卸矿流量的增加,产尘点的风速及粉尘浓度呈现出先增加后减少的规律,卸矿流量为1.0 kg/s时风速及产尘量最大;卸矿流量不变时,产尘点的风速与矿石粒径呈反比,粉尘浓度与矿石粒径为幂函数关系,指数最大值为-0.63;卸矿流量及矿石粒径不变时,卸矿高度越大产尘点的风速及粉尘浓度越大.     

井下干式滤筒除尘器的改进设计及气流均匀性分析

矿井下作业空间狭小、空气潮湿,作业面产尘量大且粒径小,尤其是呼吸性粉尘含量大,这对矿井粉尘治理技术的要求更高.将对喷流技术应用于井下小型干式滤筒除尘器前端,使得颗粒在进入除尘器腔体过滤前得到预处理,部分颗粒碰撞后团聚沉降,可以提高除尘效率且降低阻力;利用CFD数值计算方法对该除尘器腔体内部流场均匀性做数值分析,得出将对喷流技术应用于除尘器后其腔体内部流场稳定;对喷距离为400mm时,滤筒壁面上速度分布均匀.     

热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积规律实验

以深井热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积行为为研究对象,建立热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积模拟实验平台,采用实验方法研究热湿环境下不同大小粉尘颗粒在空冷器气侧壁面的沉积行为.结果表明：热湿环境下,粉尘颗粒更容易在前列沉积,随着平均粒径的增大,壁面的污垢层越厚,且沉积形态呈泥状;气侧粉尘沉积质量与进风含尘平均初始粒径的大小呈正比,与相对湿度呈反比,且粒径小于40μm的颗粒更容易沉积.研究对于深井热湿环境下空冷器气侧的结垢产生机制以及采取合理的防、除垢措施,保障良好的矿井降温效果和安全生产具有理论指导意义.     

立式方筒静电脱雾除尘器对微细粉尘除尘性能实验

为了验证立式方筒静电脱雾除尘器对微细粉尘的净化效果,按照工程实际应用要求的规格尺寸,组建了一套单筒脱雾除尘器试验测试系统.在实验系统上分别测试了电场风速、极间电压、电场长度、粉尘质量浓度等因素对模拟烟气中微细粉尘的除尘效果的影响.测试结果表明,在电场风速为2.6 m·s-1,极间电压60 k V,电场长度6 m条件下,立式方筒静电脱雾除尘器对烟气中质量浓度低至50 mg·m-3的粉尘表现出96.66%的除尘效率;并且,对粒径≤2μm的粉尘颗粒仍然具有93%的除尘效率.     

微米级干雾抑尘方案在煤矿粉尘治理中的应用与研究

煤矿是我国重要的基础工业之一,而煤矿粉尘污染问题一直是煤矿发展中有待进一步解决的问题.本文针对露天煤矿粉尘污染问题进行研究,结合微米级干雾抑尘技术,探索露天矿地面生产系统粉尘治理方案,在破碎站、装车站进行实践应用研究.     

流经缝隙的较大油雾颗粒行为的实验研究

对较大油雾颗粒流经缝隙后的粒径变化及其分布进行了分析.结果表明:缝隙长度为20 mm时,流经缝隙的较大油雾颗粒都发生了凝聚,且油雾颗粒凝聚后的平均粒径随着入口油雾压力、进气压力、缝隙径向间隙和空气流量的增大而逐渐减小;缝隙长度为60 mm时,流经缝隙的较大油雾颗粒大部分都在环形缝隙中凝聚,且油雾颗粒的凝聚效率随着空气流量的增大而逐渐增大;当空气流量一定时,油雾颗粒的凝聚效率随着缝隙径向间隙的变大而减小.     

湿式电除尘对PM_(2.5)/SO_3酸雾脱除特性的试验研究

采用实际燃煤烟气试验系统,测试分析了湿式电除尘器进口粉尘和SO_3酸雾的粒度分布,考察了电压、烟温和入口浓度等对湿式电除尘器脱除PM2.5和SO_3酸雾性能的影响.结果表明,湿式电除尘器进口粉尘和SO_3酸雾均以亚微米颗粒为主;提高湿式电除尘器电压后不同粒径脱除效率的增幅各不相同,湿式电除尘器对于PM2.5的脱除仍然以较大颗粒为主,相同条件下降低烟温有利于颗粒通过水汽相变和凝并作用而长大;湿式电除尘器对SO_3酸雾的脱除效率总体上在30%~60%之间;烟气中存在SO_3酸雾可增强湿式电除尘对细颗粒的脱除效果.     

新型振动发尘器及其振动学分析

为满足通风除尘实验的需要,根据振动学原理研制出一种新型的振动发尘器。该发尘器具有发尘量均匀、粉尘不易堵塞、除尘系统入口含尘浓度均匀以及对除尘系统内部流场影响极小等特点。建立了该发尘器的振动学模型,获得了振动加速度的计算公式,为设计该发尘器提供了理论依据。     

光电感烟探测器抗粉尘颗粒干扰的研究

简要介绍了散射型光电感烟探测器的光散射原理及粉尘、烟雾颗粒的分布。根据不同波长对相同颗粒的散射特性的差异,通过无因次粒径参量简单计算分析,采用双波长比较方式,对不同散射区特性进行分析。说明利用双波长比较方式,实现光电散射型感烟探测器抗粉尘颗粒干扰成为可能。     

直筒型导叶式旋风子的结构型式与分离性能的试验研究——天然气干式除尘器研究报告之四

对粒径范围很宽的天然气粉尘,采用由园锥型导叶式旋风子组成的多管除尘器,对细粉尘的除尘效率虽然很高,但在除尘器出口却发现有少量大颗粒被带出。试验表明,传统的带园锥的旋风分离器,由于粉尘中部分大颗粒在锥部仃留回转,形成一定宽度的回转灰带,是引起大颗粒带出及锥部严重磨损的重要原因。为消除回转灰带,降低大颗粒带出量及     

综掘面长压短抽—雾幕除尘系统参数优化研究

为解决综掘工作面割煤粉尘污染严重的问题,根据气固两相流理论建立粉尘运动的数学模型,通过流体力学软件对综掘工作面不同条件下粉尘浓度分布及长压短抽—雾幕除尘系统关键参数进行数值模拟研究。结果表明：当压风量为330 m³/min、最佳压抽比为0.75时,抽风口距离掌子面3m时控尘效果较好;在综掘机操控区前方0.5 m处设置雾幕隔尘装置,采用井下静压水进行喷雾,空气幕发生器出口风速为15 m/s时控尘效果最好,联合降尘效率达80%以上。     

涡流风幕抽吸控尘系统数值模拟与应用

涡流风幕抽吸控尘系统可有效控制气载粉尘的扩散.为了解决综掘工作面粉尘浓度过大的难题,分析了涡流风幕的形成机制,并根据气固两相流理论和气体-粉尘颗粒两相流动的特性,建立求解综掘工作面祸流风幕抽吸控尘流场粉尘扩散规律的k-ε-θ-kp数学模型;采用基于同位网格的Simple算法,利用Fluent软件对综掘工作面粉尘浓度的空间分布规律进行了数值模拟,模拟结果显示,涡流风幕抽吸控尘流场能有效地将粉尘封闭在掘进头至掘进机司机前方0.5m的空间内.根据模拟结果和工作面现场的实际条件,设计了由附壁风简和抽尘净化装置构成的综掘工作面涡流风幕抽吸控尘系统,该系统在综掘工作面应用后,有效地降低了工作面现场的粉尘浓度.     

基于气固两相流的风幕控尘数值模拟

针对综掘面粉尘防治的问题,提出了用风幕控尘的粉尘治理方法,数值模拟方法研究了在风幕控制下粉尘逸散规律,风幕控尘的数学模型是在稀相气固两相流理论上建立的.在条缝宽度、射流出口风速不同情况下,运用CFD软件从三维角度模拟了风幕控尘现象,生成了有、无风幕时的粉尘颗粒图以及粉尘速度随时间变化曲线,并对不同风幕下的控尘效果进行了模拟对比和分析,得出了风幕射流装置起到了控尘作用且风幕射流速度越大,粉尘越易被集中抽走的结论.研究对掘进巷道粉尘的综合治理有很好的借鉴作用.     

涡旋气动雾幕控尘装置的研发与模拟分析

为有效控制由机械截割破煤产生的大量粉尘,结合风幕除尘技术与高压喷雾降尘技术,研发了一种可以阻隔工作区域粉尘扩散的新型涡旋气动雾幕控尘装置模型.通过模拟后实验的研究方法对装置进行测试,采用CFD软件对装置内部的风流速度场、涡旋气动雾幕出口速度以及涡旋气动雾幕雾滴粒子场进行了数值模拟,得出初步装置运行最佳工作参数后对实验模型装置的性能进行了测定实验.研究结果表明:水泵供水压力为8 MPa、风机供风风速为12m/s、喷嘴安装角度为75°时,涡旋气动雾幕降尘装置模型处于最佳工况,涡旋状雾幕的有效覆盖范围达到最大.     

开放性尘源粉尘运动轨迹的数值计算

在对粉尘颗粒在大气中受力状况进行分析的基础上 ,采用颗粒随机轨道模型对尘源表面的粉尘在大气中的运动轨迹进行了数值计算 ,再现了野外现场观测的现象 ,从而证明了数值计算的可靠性 .利用ParticleSourceinCell算法 ,计算了由开放性粉尘造成的大气含尘质量分数 ,为定量预测露天矿粉堆料对环境造成的污染提供了依据 .     

静电除尘器飞灰颗粒除尘特性的数值研究

针对350 MW超临界热电机组静电除尘飞灰颗粒除尘系统,基于FLUENT软件,采用κ-ε双方程湍流模型,三维数值研究飞灰颗粒的除尘特性。研究了粉尘比电阻、颗粒粒径、流速以及电压对静电除尘器除尘效率的影响规律。研究结果表明:除尘器飞灰颗粒收尘效率随比电阻的增大而减小;放电电压、颗粒粒径和烟气流速对静电除尘器的影响很明显。收尘效率随放电电压提高而增大;颗粒粒径越大,收尘效率越高;降低烟气流速,提高颗粒物的收尘效率。研究结果可为电站飞灰粉尘超净排放技术改善提供依据和方法。