某有机化学实验室项目通风空调系统设计

有机化学实验往往会产生对人体有害的气体,有效的通风空调系统可以避免有害物泄漏,以保证实验人员在工作环境里的安全和健康。不同的有机化学实验室要求不同,其通风空调系统设计也有相应的不同要求。合成实验室通风量大,但对房间温湿度要求不高;分析仪器实验室中仪器设备较多,发热量较大,且对环境温湿度有一定的要求。本文结合某实际工程,对不同功能化学实验室通风量的确定、新风送风温度及空调设置情况和通风系统控制进行了介绍。

吹吸式除尘装置清除极片表面粉末

为提高锂离子电池安全性能与质量,设计基于高频气流的吹吸式除尘装置。以锂离子电池负极片、微米级铜粉为研究对象,与风刀和吸罩的除尘效果进行对比。当极片运行速度为0.3 m/s时,随着吹吸式除尘装置工作距离由2 mm增加到10 mm,粉尘去除率由97.04%下降至71.88%;当工作距离为2 mm时,随着极片运行速度由0.1 m/s增加至0.5 m/s,粉尘去除率由97.96%降低至95.29%。随着吹吸式除尘装置工作正压增大,除尘性能提高,工作正压为14 kPa时,在极片表面粉尘去除率达99.27%。与风刀和吸罩相比,吹吸式除尘装置能在较低的功耗下实现更高的粉尘去除率。

一种风量罩校准标准装置研究

设计一种低成本的风量罩校准标准装置,可在大风量情况下同时稳定标准段和测量段的风量,从而完成各种风量罩的精确校准和测量工作;选用配备三对探头的标准超声波流量计作为主标准器;通过PLC可编程逻辑控制器自动采集检测数据,并通过试验验证得知,本装置和校准方法具有可操作性。

中频炉烟气吸尘风罩的设计与优化

电解铝行业炭素系统中频炉分布广泛,随着国家对环保排放管控要求的不断提高,中频炉烟气收尘系统达标排放尤为重要。本文介绍了中频炉烟气收尘概况、吸尘风罩工作原理,除尘器与吸尘风罩的关系、吸尘风罩的平均风速等,重点阐述了本公司中频炉吸尘风罩的现状、优化设计过程及效果验证。为中频炉收尘装置的烟气治理提供了宝贵经验,可供相关行业和企业借鉴和推广。

集成灶烤箱双层均匀性优化设计

针对目前集成灶烤箱普遍存在的双层烤不均匀问题,借用CFD仿真工具对现有结构的流场进行分析,并提出了外导流方式的初步优化方案,缩短送风所需的路程及降低流动阻力。基于响应面法对初步方案的位置尺寸L、导流角度θ及导流高度H这三个参数进行试验设计,得到响应面数学模型,进而求解合适的优化参数。结果表明:双层风速标准差σ随热风罩出风口的位置L变化最为敏感,导流角度θ随着位置L增大而对标准差σ更加敏感。当位置L接近135 mm、导流角度79.4°、导流高度3 mm时,标准差有极小值。优化方案的上下层的标准差σ由原始结构的0.389下降至0.250,双层烤面包片及蛋挞的均匀性均有所改善。

基于流场分析的煤焦化储罐集气罩结构优化

集气罩是一种用来进行气体收集的装置,为研究煤焦化储罐集气罩结构对其内部流场的影响,采用计算流体力学(CFD)中的FLUENT软件模拟了开口角度为60°、90°和120°的锥形开口、开口弧度为30°、45°和55°的弧形开口以及末端加装高度为50 mm、100 mm和150 mm的扩压罩时,集气罩内部的流场变化规律.结果表明:开口为弧形、开口弧度为45°且末端加装高度为100 mm扩压罩的集气罩内部流场分布更均匀,具有更小的出口速度和更少的配风量.通过对不同开口角度、不同开口弧度及加装不同高度的扩压罩后集气罩内部流场特性的分析表明,改变开口形式和末端加装适当高度的扩压罩能大幅减小集气罩的配风量.

罩式炉加热罩空燃比优化

罩式炉加热罩燃烧使用的焦炉煤气为混合气体,其热值不稳定,易受多种因素的影响,难以精准控制空燃比。空燃比设置偏高,排出的废气增多,热量损失大,降低了热效率。空燃比设置偏低,加热能力不足,退火时间长,导致产量降低。基于此,提出采用排烟系统中废气氧含量反馈法对空燃比进行优化。经过测算,最终确定出空燃比的最优值和调节范围,实现了在退火过程中对空燃比的闭环控制,解决了煤气热值不稳定带来的问题,达到了预期效果。

吸油烟机风压自动检测控制方法的探讨

控制系统检测烟机进出风口的风压值,通过两个风压值的差值与基准值的比较得到的比较值的变化,消除系统误差的影响,避免错误判断,体现吸油烟机的风压变化趋势。根据风压的变化趋势,反映当前整个吸油烟机系统和烟道系统运行状态,从而调整吸油烟机的工作模式,自适应当前风压状态。

烧结烟气循环罩漏风数值模拟

烟气循环技术是基于部分热废气被再次引入烧结过程的原理而开发的一种新型烧结模式,可以显著提高烧结余热利用率,降低污染物排放。本文利用CFD软件对某钢厂烟气循环系统的烟气罩进行了模拟,研究了导流板角度对料面压力、烟气循环罩的漏风率和烟气流动速度的影响。结果表明:漏风口流速过大,导致进入烧结料面风量降低,烟气在烧结料面氧含量相对较低,通过在远离进气口的漏风口处增加导流板,烧结料面的烟气流速增加,烟气分布更加均匀,即使导流板角度改变,料面风压基本不变;漏风率由10.071%降至3.932%;烟气流速与导流板角度成反比例关系,当导流板与烧结料面角度为31.37°时,烟气流速最高,为1.324 5 m/s,漏风率最低,仅3.932%。通过改变导流板与烧结料面的角度,增加了烟气流速和进入烧结料面的氧气含量,使烧结燃料地更加充分。

GB/T17713-2022《吸油烟机及其他烹饪烟气吸排装置》与GB/T17713-2011《吸油烟机》新旧版标准差异

本文主要对GB/T17713-2011《吸油烟机》[2]和GB/T17713-2022《吸油烟机及其他烹饪烟气吸排装置》[1]新旧版标准之间差异进行论述,通过标准名称、适用范围、引用标准文件、术语与定义、产品的分类、标准要求、检验规则、标志、包装、运输和贮存、试验方法等内容对新旧版标准进行差异解读,有助于生产企业和检测机构对新版标准深入理解,对生产研发、检验检测起到重要作用。

基于风速传感器的排风柜变风量控制系统应用

基于风速传感器的排风柜变风量控制系统在面风速测量时易受到实验室内气流组织影响。以某制药公司化学合成实验室为研究对象,采用基于风速传感器的排风柜变风量控制系统并进行性能测试。采用局部孔板送风方式取代散流器或百叶送风方式对经气流组织优化后的实验室进行数值模拟。结果表明:实验室气流组织良好,满足排风柜设计使用和实验室化学暴露控制要求。

闭环变风量控制系统在实验室通风系统中的应用

变风量控制系统在实验室建设中被广泛应用,有助于提升实验室的安全性和实现节能减排的目标。但由于排风柜面风速、实验室静压差、管道静压测量易受传感器安装位置、安装方式、气流扰动等因素的影响,给基于闭环控制方式的实验室变风量控制系统的设计与应用带来了挑战。文章从系统控制原理、性能影响因素出发,以变风量控制系统在某化学实验室中的应用为研究对象,采用数值模拟方法对实验室压力分布、速度分布、空气龄等核心参数进行验证。结果表明,基于性能影响对策优化后的化学实验室气流组织良好,满足排风柜设计使用和实验室化学暴露控制要求。

切削机床油雾颗粒局部排风的优化研究

切削加工过程中产生的油雾颗粒会给从业人员带来严重的健康危害,局部排风罩可减少油雾颗粒散逸。本文采用CFD方法,研究了排风量和排风罩高度对不同粒径颗粒捕集效率的影响,提出了特征拖曳比参数,通过回归得到特征拖曳比与捕集效率的关系式;采用增加柔性围挡的方式对局部排风罩进行了优化,上吸罩增加围挡后的捕集效率与将排风罩高度降低60 cm的捕集效率相近。

智能VAV通风柜PID控制系统的设计

针对传统的通风柜不能对面风速进行精准控制、无法保证实验的安全性等问题,提出了一种智能通风柜控制系统的设计方案,采用变风量控制(VAV)的方法保持通风管道静压恒定,通过PID控制算法自动调节风阀角度,实现通风柜的面风速保持恒定的要求。讨论了通风控制系统的滤波算法,并对PID控制算法进行了数值仿真,最后将仿真数据应用于通风系统的调试中,取得平稳的运行效果。

对GB/T 17713新旧版本主要差异的解读

GB/T 17713-2022《吸油烟机及其他烹饪烟气吸排装置》较现行采用的2011版,在空气性能、噪声、外观、气味降低度、油脂分离度等项目上有较大变化,对器具的技术指标提出了更高的要求,并且像工作风量、工作噪声等项目都考虑了实际烹饪过程。本文对该标准新旧版本的主要差异进行了介绍和解读。

燃气喷吹耦合热风循环烧结的热风罩内数值模拟与结构优化

热风烧结耦合燃气喷吹技术是在热风罩内同时进行热风循环烧结和燃气喷吹的一种新型强化烧结技术,该技术能提高烧结矿产质量、降低烧结固体燃料消耗和污染物排放量。当流场均匀性较低时,喷出的燃气易富集、着火和逃逸,严重影响运行安全。为此,本文利用Fluent软件对某烧结厂500 m^(2)烧结机热风罩内流场进行仿真模拟,结果表明:热风进入罩内后偏向于一侧料面,并在进气口下方产生回流死区使得外界空气进入罩内阻碍喷出的燃气进入料面,导致喷吹管附近燃气富集;通过优化罩内结构,使得进入料面的最大风速由6.42 m/s降低至2.72 m/s,料面风速方差由2.70降低至0.25,喷嘴出口区域和料面的最大燃气质量分数分别由1.82%和0.98%降低至1.30%和0.53%,相比原结构分别降低了57.63%、90.74%、28.57%和45.92%;优化后侧部漏风平均风速由1.17 m/s降低至0.22 m/s,相比原结构降低了81.2%,保证了燃气喷吹耦合热风循环烧结系统的安全高效稳定运行。

吸油烟机进风口系统的油烟捕集仿真研究

目前市场上常见的普通欧式吸油烟机主要有倒锥滤网结构和平面滤网加挡板结构,经过计算流体动力学数值仿真方法,对这两种欧式吸油烟机的流场进行数值模拟,定量对比并分析不同进风口结构形态对吸油烟机的速度、压力分布影响情况,以及污染物捕集能力,为吸油烟机的进风口外观性能评估提供理论依据,为吸油烟机进风口优化设计奠定基础。通过对速度、压力分布、油烟捕集三个维度对比,结果表明,速度和压力场测试数值没有明显区别,两者差异不大,但油烟捕集倒锥滤网结构捕集率更高,倒锥滤网结构进风口更有利于排烟。

文丘里阀与文丘里管蝶阀组合在排风柜变风量控制系统中的应用研究

文丘里阀和文丘里管蝶阀组合作为实验室通风系统中常用的风量控制设备,广泛应用于各类型排风柜变风量控制系统和受控环境压力控制系统中。本文基于流量特性、压力无关性、可调比、控制精度、响应时间、防腐工艺等方面对2种风阀的性能及其在排风柜变风量控制系统中的适用性进行研究,得出了在排风柜变风量控制系统中2种风阀的应用特点和适用范围。

一种测试油烟机风量的超声波系统

利用时差法的原理,设计了一种基于超声波气体流量计的油烟机风量测试系统,并通过与粒子图像测速法(PIV)在同一实验条件下的测试结果对比同一轴线上的速度,评价超声波测油烟机风量的可行性和效果。该流量计由STM32F103主控芯片、高精度计时芯片TDC-GP22等组成,从硬件系统提高计时精度。针对超声波气体流量计在使用过程中普遍存在的波动幅度大、计量精度不高和稳定性差的问题,软件设计了数据滤波算法。测量时,油烟机吸油烟时存在的震动所引起的大幅度脉冲采用前置限幅滤波处理;根据风量大小,后置卡尔曼滤波算法与算术平均算法解决了风量数据抖动的问题。超声波方式与PIV方法相比,超声波测量风量的效率更高,能够监测到风量在极小点的数据并实时显示,与PIV方式测量的结果相比误差在2%范围内,证明超声波法能够实现风量的计量,并具有较高的精度。

风量罩均速矩阵结构优化与仿真分析

为探究风量罩均速矩阵结构对风量测量结果准确度的影响,建立了基于CFD(Computational Fluid Dynamics)的风量测量仿真方法,并对现有典型16点均速矩阵和优化后的圆环均速矩阵进行了仿真分析。结果表明,相比于典型16点均速矩阵,优化后的圆环均速矩阵对流体的阻碍作用更小,流体通过矩阵后的风速分布未发生明显变化,矩阵结构迎风面的涡流现象和背风面的回流现象得到明显抑制。对比了5种风量工况下典型16点均速矩阵和优化后的圆环均速矩阵的测量相对误差可知,圆环均速矩阵测量准确度更高,性能更优越。