岩巷综掘面抽尘参数影响粉尘污染扩散规律研究

抽尘系统是岩巷综掘面长压短抽通风方式中控除粉尘污染的重要组成部分,而确定适宜的抽尘参数是实现有效除尘的关键。利用Solidworks软件对某矿632岩巷综掘面进行了物理建模,并进行了ICEM-CFD网格划分,通过网格无关性检验确认了后续所用的网格模型,运用FLUENT计算流体力学软件对不同抽尘位置Dn(n分别为0、1/4、1/2、3/4、1)与抽风量(300~350 m^(3)/min)影响粉尘污染扩散状况进行了数值模拟,并通过仿真试验验证了数值模拟结果的准确性。结果表明:抽尘位置为D0、D1/4、D1/2、D3/4时,巷道内风流整体均处于较为紊乱的状态,粉尘污染经风流运载最终均扩散至整个巷道;抽尘位置为D1时,在抽风与压风协同作用下,距迎头4.6~6 m范围内形成了风向指向迎头、流动均匀且覆盖巷道全断面的有效控尘风幕,粉尘污染被风幕控制在掘进机司机与迎头之间的封闭空间内。抽风量在330 m^(3)/min及以上时,在司机处均形成了有效控尘风幕。为了在有效控尘的前提下尽可能降低能耗,最优抽风量选取最小值330 m^(3)/min。

啮齿类实验动物健康监测用脏垫料哨兵动物法和排风粉尘PCR法比较

实验动物微生物质量对科学研究数据的有效性和重复性以及人类健康和动物福利至关重要。目前,独立通风笼具(individualventilationcage,IVC)已成为主流的啮齿类实验动物饲养系统。针对这种饲养方式的病原体监测方法最常用的是脏垫料哨兵动物法(soiledbeddingsentinels,SBS),该方法是以间接接触和延迟反馈的方式监测鼠群的微生物携带状况,能有效监测通过粪-口途径传播的病原体如小鼠肝炎病毒、呼肠孤病毒等。但这种方法难以监测到主要通过气溶胶、直接接触等途径传播的病原体,例如仙台病毒、嗜肺巴斯德杆菌等。排风粉尘(exhaustairdust,EAD)-PCR监测方法分为在IVC笼架排风管道中拭子采样,用以监测管道相对应的笼架;主机初效过滤前拭子采样,用以监测整个IVC笼架;EAD收集装置采样,用以监测同一个主机连接的所有笼架。不同IVC厂商针对各自的IVC系统开发了相应的EAD收集装置,使操作便捷,容易实现标准化。目前,与SBS方法相比,EAD-PCR方法的检出率和时效性都有显著提升,最快暴露一周就可检出,可作为SBS方法的补充或替代,有利于维护实验动物福利。本文对上述两种病原体监测方法的应用进展进行综述,同时结合本实验室和送检单位EAD-PCR监测的实施情况,对该方法存在的局限性进行分析并提出解决方案。EAD-PCR方法有助于减少活体哨兵动物的使用量,可以更好地维护实验动物福利的“3Rs”原则。

固定式打磨台排风除尘效果研究

在固定式打磨台上进行高精细度的金属打磨已成为机械制造工艺中的重要环节。为改善某公司固定式打磨台的排风除尘效果,提出了2种优化方案。采用CFD-DPM相互耦合的数值模拟方法,对打磨过程中固定式打磨台上的粉尘质量浓度分布情况进行分析,并对原固定式打磨台及2种优化方案的固定式打磨台排风除尘效果进行对比研究。研究结果表明,原固定式打磨台的排风除尘效果较差,而2种优化方案都能在一定程度上降低打磨过程中的粉尘质量浓度。当排风孔数量增加到4个和5个(上2下3)时,排风除尘效果较佳。在此基础上,通过在固定式打磨台安装风幕,对比得出安装风幕的4个排风孔固定式打磨台的排风除尘效果最佳,其呼吸带高度粉尘质量浓度和最大粉尘质量浓度相比未安装风幕分别降低了99.88%和91.81%,值得在相关工业实践中推广使用。

不同材质的微生物捕捉滤膜在屏障环境设施中的应用效果初探

目的通过探究不同材质滤膜的微生物捕捉性能,评估其对屏障环境实验设施中啮齿类动物健康状况的监测效果。方法以嗜肺巴斯德杆菌和金黄色葡萄球菌为代表菌株,在实验室条件下模拟滤膜捕捉微生物的过程,以捕捉粉尘质量、最低检测限度及荧光定量PCR检测的Ct值差异综合评估5种具有吸附、透气性能的自选材质滤膜(M1~M5)和商品化捕捉滤膜(T1)的微生物捕捉效果。将性能最优的自选材质滤膜置于屏障设施内笼架的通风管道中,用相应笼架的哨兵鼠作为对照组,以表皮葡萄球菌和大肠埃希菌为指示菌,计算阳性检出率和符合率,探讨其作为微生物捕捉滤膜在屏障设施内监测实验动物健康状况的可行性。结果从捕捉粉尘质量看,自选材质滤膜M3(滤径为0.1µm的无纺布可作为材质)的捕捉效果仅次于T1,捕捉量达0.126 g;对于金黄色葡萄球菌,除M4外,其余材质的滤膜最低检测限度均为102 CFU/g;对于嗜肺巴斯德杆菌,所有滤膜的最低检测限度皆为102 CFU/g;但M3的荧光定量PCR扩增结果Ct值显著小于其他材质,故5种自选材质滤膜中M3的捕捉效果最好。滤膜检测验证实验中,表皮葡萄球菌在哨兵鼠粪便和M3中的阳性检出率分别为50.00%(6/12)和58.33%(7/12),符合率为92%;大肠埃希菌在哨兵鼠粪便和M3中阳性检出率均为50.00%(6/12),符合率为100%。结论5种自选材质滤膜中,M3捕捉效果最佳;在屏障环境设施内,M3对于表皮葡萄球菌的监测效果优于哨兵鼠。因此,滤径为0.1µm的无纺布可作为微生物捕捉滤膜材质,为笼架排风粉尘PCR监测用微生物捕捉滤膜的材质选择和应用提供借鉴经验。

机械通风参数对半煤岩巷道掘进面粉尘扩散特性的影响

为解决半煤岩巷道掘进面粉尘污染问题、有效降低掘进面粉尘浓度,以凉水井煤矿半煤岩巷道为研究对象,采用CFD-DPM数值模拟方法,对比研究了不同压抽比与轴径出风比对掘进面粉尘扩散特性的影响。结果表明:当压抽比不大于1且轴径比为1∶3和压抽比大于1且轴径比为1∶4时,工作面距离迎头10 m内会形成朝迎头方向的阻尘气流;当压抽比为0.8且轴径比为1∶3时,控尘效果最佳,粉尘浓度在距离迎头7.9 m范围内得到有效控制。

钢结构检修厂房排烟除尘除废气系统设计

碳钢车体在维修过程中,涉及切割、焊接、打磨、油漆找补等工序,产生烟尘粉尘和VOC。为此改善作业环境,保障污染物排符合国家要求。本文介绍了碳钢车体维修的排烟除尘除废气技术,达到预期治理效果,集除尘和废气整体治理应该是国内首次应用。

微管束除雾器在喷雾干燥尾气处理领域的应用

喷雾干燥尾气具有湿度大、易结块、粉尘浓度高等特点,通常采用喷淋塔与湿电除雾器结合的净化处理工艺。本文介绍了微管束除尘除雾器提高分离效率的技术原理与性能优势以及在喷雾干燥尾气处理应用中的具体情况与节能减排效果。应用结果表明,除尘除雾器具有阻力小、排放少、易保洁、空间小、费用少的突出优势。

附壁风筒径向流量比及抽尘距离对综掘工作面隔尘风幕的影响

为明确附壁风筒径向流量所占压风总量的比例及抽风筒的抽尘距离对综掘区域隔尘风幕形成及隔尘效果的影响,以蒋庄煤矿3下610综掘工作面为研究对象,运用Ansys CFD软件对附壁风筒径向流量比例为50%~90%、抽尘距离为2~5m条件下的风流运移及粉尘逸散情况进行数值模拟分析。结果显示,径向流量比例的增加、抽尘距离的降低,有利于在综掘区域形成有效隔尘风幕。针对3下610综掘工作面及与其生产条件相似的其他煤矿综掘工作面,当径向流量比例为80%、抽尘距离为2m以及径向流量比例为90%、抽尘距离为2~3m时,能够形成有效隔尘风幕并将高浓度粉尘阻隔于距迎头7.5m以内的空间范围内。现场实测数据表明,风流运移模拟结果与风流实测结果基本一致、风流流速平均相对误差低于13%,模拟结果较为准确。最优风幕参数条件下,距迎头7m实测断面处,平均总尘浓度降至18.6mg/m3,平均呼尘浓度降至8.1mg/m3,隔尘效果较为明显。

轴流旋风分离器特性的数值模拟

为了研究轴流旋风分离器的性能,主要分析2. 5~6 m/s风速下叶片间距、旋转角度及排尘间隙对旋风分离器阻力和切向速度的影响.结果表明:旋风分离器的阻力随风速的增大而增大;叶片旋转角度对旋风阻力影响不大,但旋转角度的增加可增大最大切向速度;叶片间距变化对阻力和切向速度的影响很大,在6 m/s风速下,叶片间距12 mm较16 mm时阻力增加31. 1%,切向速度增大11%;排尘间隙变大可明显增大阻力,对切向速度影响较小.叶片间距为16 mm,叶片旋转圆周角为90°,排尘间隙为7. 15 mm的旋风分离器对A4粗灰的分离效率可达85%以上.本研究结果为轴流旋风分离器几何参数设计提供了依据.

基于FLUENT的大倾角综放面通风降尘系统

针对大倾角综放工作面倾角大、风流运动多变导致通风系统复杂、最优排尘风速难确定等问题,基于气固两相流动理论,建立大倾角综放工作面仿真模型.通过FLUENT软件进行数值模拟,研究了不同通风方式下综放工作面风流运动规律和粉尘分布、上行通风与下行通风的降尘机理及大倾角综放工作面的最优排尘风速.结果表明：上行通风时,人行道空间的沿程粉尘质量浓度为1200~1 600 mg/m3;下行通风时,人行道空间的沿程粉尘质量浓度为460~600 mg/m3.下行通风方式更加适用于大倾角综放工作面.最优排尘风速为2.5~2.8 m/s,入口风速不宜超过3.0 m/s.对比工作面现场实测粉尘质量浓度与数值模拟分析可知,二者结果较为一致,验证了数值模拟结果的可靠性与准确性.研究结果可为大倾角综放工作面采取有针对性的防尘措施提供理论指导.

旋风管不同排尘结构内流场及颗粒浓度场分析

采用智能型五孔球探针测试技术及等动采样方法 ,对两种新型旋风管排尘结构内的流场及颗粒浓度场进行测量。通过大量实验 ,发现在双锥内部存在的二次流及涡流使得颗粒分布呈现横向返混状态 ,这不利于颗粒的分离 ,对单锥与双锥两种不同排尘结构内的流场及颗粒浓度场分布特点进行了对比研究 ,为进一步优化旋风管排尘结构 。

吸尘罩的优选及其在玉石雕刻防尘中的应用

目的对适用吸尘罩进行优选,并在实际通风除尘系统中应用。方法用示踪气体法对吸尘罩进行优选,比较不同吸尘罩捕集效率和风量的关系;对吸尘罩前风速分布进行测定,得出罩前风速分布模型。并对吸尘罩进行空气动力性能分析,测定雕刻排气中粉尘的粒径分级组成和除尘器的粉尘粒径分级除尘效率,评估除尘器的总除尘效率。结果优选出的雕刻吸尘罩,置于切割轮正前方0.11 m处,其控制风速为0.5 m/s,能有效地控制雕刻切割轮的粉尘不向周围扩散,工作地点空气粉尘浓度由无罩时的30-297 mg/m3降低至1.1-1.7 mg/m3,吸尘罩风量为255 m3/h,为其他类型吸尘罩的50%-77%。优选出的冲击水浴除尘器,其除尘效率为97%-98%,阻力为1.5 kPa;滤袋除尘器的效率为98%-99%,阻力为2.5 kPa;除尘后尾气的粉尘浓度为20-30 mg/m3。结论提出了优选吸尘罩的设计方法及实用的除尘器,可供实际应用。

高温工业废气过滤除尘技术研究进展

介绍了高温工业废气除尘技术的种类及特点,讨论了过滤式除尘器的种类和过滤机理,重点综述了国内外高温工业废气除尘技术的研究现状,最后探讨了高温工业废气除尘技术的发展趋势。

电站锅炉排粉风机的节能改造

针对正在使用的排粉风机效率低,功耗大,磨损严重的特点,经过分析计算,对其进行换型改造。通过运行实践,风机转子寿命提高,运行效率也显著提高,还节省了大量能源。

排尘锥结构参数对导叶式旋风管流动阻力特性的影响

通过阻力特性实验和智能型五孔球探针的测量实验,研究了排尘锥的锥度、长度及开缝结构对导叶式旋风管总压降和流场的影响规律,为排尘结构的优化以及新型高效低阻旋风管的开发奠定了实验基础。

吸尘罩的空气动力性能实验研究

目的 在粉尘发生源处设置适用的局部吸尘罩 ,是预防尘肺病的有效措施。为了提供适宜吸尘罩的设计 ,使用了示踪气体法进行优选 ,但所得到的吸气罩对示踪气体的捕集效率并不代表它对粉尘的捕集效率 ,因为粉尘有质量 ,有惯性。因此 ,在优选出的吸气罩基础上 ,应通过空气动力学实验 ,找出其罩口风速分布规律 ,根据产尘点的控制风速求出吸风量 ,并提供设计吸尘罩的必需数据。方法 在空气动力学实验台上测定了吸气罩罩口前中心线垂直断面和水平断面的风速分布以及吸气罩的阻力。风速、动压、全压分别采用了热电风速仪、皮脱管和倾斜式微压计测量。结果 (1)实验得出了有延伸挡板与无延伸挡板条缝形和方形吸气罩罩口中心线在垂直断面和水平断面的风速分布状况 ;(2 )根据风速等速线分布 ,经分析归纳得出了有延伸挡板、无延伸挡板的条缝形、方形旁侧吸气罩罩口相对风速Vx/V0 (无因次 )和距离 (距罩口 )Xx/A(无因次 )的关系方程式。利用该方程式在设定的控制风速下 ,可计算出吸气罩的风量 ;(3)结合玉石雕刻吸尘罩的设计 ,取产尘点的控制风速Vx=0 5m/s ,采用有延伸挡板的条缝形旁侧吸气罩 ,利用上述方程式可计算出其抽风量Q1=2 5 5m3 /h ;采用无延伸挡板的条缝罩或有延伸挡板方形罩 。

炭素厂的消烟除尘和噪声控制

针对炭素制品生产过程产生的粉尘、沥青烟气、噪声等主要涉及工业卫生及环境保护等方面的问题进行剖析,并对治理方法做了简要的介绍。

某卷烟厂卷接机组集中风力与除尘系统的应用

结合贵州某卷烟厂技术改造实践,采用集中工艺风力和除尘技术,对PASSIM和SUPER9卷接机组的工艺风力供给方式和除尘系统进行了改进。对于系统的结构、可靠性、调节性、稳定性进行了分析,改造后集中风力系统较常规风力系统在经济效益和工作环境上具有显著优势,降低了运行成本。

内孔等离子喷涂装置与工艺研究

针对内孔等离子喷涂时,环境温度高、烟尘污染严重等问题,为了实现对大功率柴油发动机Φ 150mm气缸套内壁的喷涂,本文从结构和功能上研究设计了一种具有独特排尘、防尘、冷却功能的内孔等离子喷涂装置。采用SEM对粉末和涂层进行表征,对涂层的孔隙率、显微硬度进行测试和分析,认为使用排尘、防尘、冷却机构后,涂层中杂质减少,孔隙率降低,显微硬度得到提高,从而为气缸套内壁制备优质的耐磨、减磨涂层提供了条件。

生物质挡尘墙设计与实验研究

排风区的空气污染能够造成疫病在畜禽舍间的交叉感染 ,也同时影响场区外的大气质量。使用生物质挡尘墙对纵向通风的蛋鸡舍排出空气进行控制 ,经生产试验证明挡尘墙有较好的净化效果。挡尘墙外侧的总悬浮颗粒物浓度降低了 77% ,可吸入颗粒物降低了 5 5 % ;微生物总数与大肠杆菌浓度降幅大于 85 % ;臭气浓度经过挡尘墙时出现剧降 ,外侧浓度只有内侧的 5 0 %左右。经过挡尘墙的处理 ,排风区空气从超标数倍的严重污染状况降到正常空气范围之内。