斜巷转载点粉尘污染规律及多断面雾幕控尘技术研究

针对斜巷转载点粉尘污染严重的问题,运用COMSOL软件对棋盘井煤矿3号转载点进行了几何建模,并基于计算流体力学(CFD)粒子追踪模型、有限元法和k-ε湍流模型,计算了3号转载点风流流线分布、速度多切面分布以及粉尘粒子运动轨迹,研究了生产工作时3号转载点处风流变化及粉尘运移规律,并针对性地提出了一种多断面雾幕控尘技术。该技术基于螺旋雾幕控尘、超音速隔尘原理,可形成距离长、覆盖范围广的雾幕以最大限度包裹粉尘颗粒,实现粉尘高效净化。最后通过控尘试验及在棋盘井煤矿3号转载点现场应用,验证了该技术的高效降尘特性以及可靠性。研究结果表明:风流分布主要受皮带速度、牵引力和诱导气流的综合作用影响,沿水平和垂直方向分层分布,形成密集且平均速度为0.5 m/s的涡流;粉尘易受涡流影响向四周扩散,主要分布在下风侧,粒径为5~15μm更容易受风流牵引扩散,聚集于工人呼吸带高度,污染严重。将该技术进行控尘试验和现场应用后,全尘和呼尘降尘效率分别高达93.65%、85.59%以上。

转炉湿法除尘系统不粘丝网除雾特性研究

为了研究转炉湿法除尘系统的丝网除雾特性,搭建丝网除雾实验平台,研究了不同气流速度下,含水量、丝网层数、丝网目数对不粘丝网的除雾特性的影响。结果表明:随着气流速度的增加,除雾效率先提高后降低,为避免产生二次夹带现象,转炉湿法除尘系统丝网中的气流速度应控制在3~4 m/s;丝网层数从2层增加至6层,除雾效率先提高后趋于平缓,层数为4层时,除雾效率可达95%;气流速度不变时,除雾效率随着含水量、丝网层数、丝网目数的增加而提高,泛液气速随着含水量的增大而减小。

选煤厂原煤筛分破碎车间粉尘治理工程实践

选煤厂原煤筛分破碎车间粉尘治理工作是日常生产过程中亟需解决的问题之一。原煤处理过程中,由于设备振动、破碎、落差等多重影响,会产生大量悬浮粉尘,不仅影响员工的身体健康,也会对生态环境产生一定的破坏和影响。根据黄陵矿业一号煤矿选煤厂原煤筛分破碎车间粉尘治理工程中的一些经验和取得的效果,系统阐述了选煤厂原煤筛分破碎车间粉尘治理工程的重要性、粉尘产生的原因及粉尘治理工程的具体方法和策略,包括改进和优化设备缺陷、量身定制先进的除尘系统等。实践表明,原煤车间通过量身定制封闭护罩、增设负压除尘系统和高压雾化系统进行生产期间粉尘的综合治理,治理方案切实可行,能够为类似生产条件下的煤炭企业提供一定的借鉴。

Development of dust collection and removal technology of comprehensive mechanized excavation face

To solve the problem of excavation face dust control,the theory of dust removal after collection was put forward.Through a large number of theoretical and experimental researches,a new wind screen dust-collection system which was applied to comprehen- sive excavation face was developed.To set a wind dam in jet stream box,achieve the function of multi-stage and multiple-level regulation,lots of experimentation was carried out to obtain higher jet stream velocity with the minimum loss of energy.Experiments show that the slit width in the exports of wind screen dust-collection system should be 10 to 15 mm.For the general excavation roadway,after wind attenuation,the velocity can be greater than 3 m/s at the roof which meets the requirements of respirable dust control.

回风顺槽全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术研究

为治理综采工作面采煤过程中回风顺槽粉尘污染问题,基于超音速气动雾化控尘原理,提出全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。以敏东一矿01工作面回风顺槽为例,采用离散元和有限元方法,利用COMSOL(COMSOL Multiphysics)仿真模拟软件中的k-ε湍流模块和流体流动颗粒跟踪模块,建立控尘技术装置三维数值模型。利用数值模拟方法分析技术装置气流场和液滴粒子轨迹的变化特征,以得到技术装置风流场及液滴粒子分布规律;搭建仿真试验模型,并通过仿真试验平台研究技术装置最佳抗风性能参数。结合现场试验对比分析,以验证控尘技术的高效除尘性能。结果显示:当雾幕装置气压为0.6 MPa时,雾化效果好且不会影响现场其他设备供压,捕捉小粒径粉尘能力强,但抗风性较弱;车载装置抗风性高,控尘能力强,但雾化效果较差且受气压的影响较小。2种装置有效地结合应用并形成了全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。该技术有效阻止了粉尘的运移,有效覆盖了全断面。呼吸性粉尘和总粉尘控制效率分别达到94.92%和96.53%,这为治理煤矿井下回风顺槽粉尘污染提供了相关理论支持和治理手段。

矿井胶带转载点气动螺旋雾幕控尘技术研究

为治理煤矿胶带运输巷转载点输煤过程中粉尘污染问题,基于气动喷雾及螺旋雾幕控尘原理,提出气动螺旋雾幕控尘技术。以敏东一矿00工作面3号转载点为例,基于流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)离散粒子模型和有限元方法,利用COMSOL仿真模拟软件中的κ-ε湍流模型和粒子追踪模型,建立了井下胶带运输巷转载点风流-煤尘三维数值模型。研究了煤尘在受到巷道风流干扰时的运移轨迹及气动螺旋雾幕控尘技术装置气流流线分布,得到其空间分布规律。通过试验研究了技术装置最佳性能参数,结合现场试验对比分析,验证控尘技术高效除尘性能。结果表明,煤尘受到巷道风流及皮带牵引力的影响,大部分煤尘以0.3 m/s以下的速度向地面沉积,小部分煤尘吸附在皮带表面的速度约为1.3 m/s。气动螺旋喷雾装置的主路与侧路气压比为5?1时螺旋雾化效果最佳,除尘覆盖面积最大,具有较强的抗风性,降尘能力最佳;粉尘污染最为严重处总煤尘质量浓度降尘效率为87.53%,呼吸性煤尘质量浓度降尘效率为91.02%,证明气动螺旋雾幕控尘装置在喷头处液滴粒径极小,为治理煤矿井下胶带转载点粉尘污染提供了相关理论支持和治理手段。

选煤厂筛分车间粉尘浓度分布规律数值研究

针对选煤厂筛分车间粉尘污染严重的问题,以马脊梁选煤厂为研究对象,采用数值模拟与现场试验相结合的方法,使用Fluent软件对筛分车间振动筛处粉尘运移规律进行模拟。分析粉尘在风流作用下随时间和空间的运动变化规律,提出应用喷雾与密闭罩相结合的方法治理粉尘。研究结果表明:由落料管落料和振动筛工作产生的粉尘大量聚积在振动筛筛面,粉尘质量浓度最高达60 mg/m3,随着与振动筛距离的增大粉尘浓度逐渐降低;车间内风流流速随着运移距离的增大而减小;将喷雾与密闭罩相结合的粉尘治理方法应用到现场,平均降尘效率达92.3%。

基于遥感技术的铁路外部环境安全隐患监测

针对铁路沿线安全隐患种类多、分布范围广、人工巡检工作量大的问题,根据现有铁路外部环境安全隐患监测工作流程,提出基于遥感技术的铁路外部环境安全隐患监测方法,包括遥感影像的获取、解译,安全隐患的建档与复核、治理等,搭建铁路外部环境安全隐患调查平台,提高铁路外部环境安全隐患监测的信息化水平。将该方法应用于京津城际铁路试验区域的铁路外部环境安全隐患监测工作中,结果表明可以对该区域内彩钢房及防尘网进行自动化提取并支撑安全隐患现场复核与管理等工作,减少了人工巡检的工作量,尤其是人工难以抵近区域的隐患监测,为遥感技术应用在铁路外部环境安全隐患监测工作提供参考。

过滤器滤网颗粒物分布特性的数值模拟

过滤器对保障液压系统的正常运行起到重要作用,为了提升液压系统的性能,对过滤器也提出更高的要求。为了厘清过滤器内部滤网前后污染颗粒的分布情况,建立某型过滤器计算流体动力学模型,通过过滤器上下游压差与流量关系实验测试结果,拟合得到多孔介质的黏性阻力系数和惯性阻力系数,完成多孔介质边界条件参数设置后,分别从速度入口和压力入口两方面,模拟滤网上游和下游污染颗粒分布情况。结果发现尺寸大于滤网孔径的颗粒主要分布在上端盖4个进口的正下端和下半部分滤网的周围。穿过滤网的小粒径污染颗粒在骨架内部的分布沿骨架内壁面,呈上半部分分布密度大,下半部分分布密度小的状态。研究结果为过滤器设计提供一定参考。

卧室灰尘中895种半挥发性有机物的存在水平及健康风险

人的一生约有1/3的时间在睡眠中度过,睡眠期间暴露于卧室中的半挥发性有机物(SVOCs)可能对人体健康造成不利影响。灰尘是室内SVOCs重要的汇,关于卧室灰尘中SVOCs的复合污染水平及健康风险尚不明确。因此,本研究采集了19个我国家庭卧室中的沉降灰尘,利用气相色谱质谱仪对895种SVOCs进行高通量筛查,并根据美国环境保护局提出的健康风险评价方法,考虑摄入、吸入和皮肤吸收3种暴露途径,评价了灰尘中SVOCs对幼儿和成人的健康风险。本研究在室内灰尘中共检出了85种SVOCs,包括20种正构烷烃、12种多环芳烃、6种邻苯二甲酸酯、8种有机磷酸酯、7种醇、6种取代苯、9种酚、9种农药、4种酯、2种脂肪酸和2种其他类,总浓度范围为92~1.4×10^(3)μg·g^(-1)(中值:4.3×10^(2)μg·g^(-1))。在85种检出物中,邻苯二甲酸酯被识别为灰尘中最主要的污染物,对总浓度的平均贡献达到了(40.9±11.7)%。健康风险评价结果表明,灰尘中的SVOCs不会对成人造成非致癌风险,但4种SVOCs(苯乙烯化苯酚、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、肉豆蔻酸和硬脂醇)会通过灰尘摄入途径给幼儿带来低风险。此外,2种多环芳烃(荧蒽和芘)的致癌风险超出可接受水平(10^(-6))。本研究通过高通量筛查方法,阐明了室内灰尘中SVOCs的复合污染现状,为室内环境中SVOCs风险的预防和管理提供了基础数据。

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 m^(3)/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。

桃冲白云石矿筛分楼除尘系统改造设计与实践

马钢矿业桃冲矿为解决粉尘的达标排放问题,开展了筛分楼除尘系统改造。结果表明,新设置的2套除尘系统减少了管网布置,降低了管理和维护难度,达到了经济高效运行的效果;应用风量10.1万m^(3)/h和7万m^(3)/h除尘器后,现场岗位总粉尘浓度降至0.9 mg/m^(3),新型褶皱式滤筒使排气筒排放浓度降至4.6 mg/m^(3)和5.5 mg/m^(3),达到了除尘系统排气筒大气污染物排放浓度标准要求;新型褶皱式滤筒适用于高黏性粉尘,较好地解决了困扰白云石矿高黏性粉尘糊袋及岗位粉尘浓度超标等问题。

室外带三角支架迷你机柜基站节能减排研究

室外迷你机柜基站从春季开始,由于天气变热原因,以及柳絮及尘土等杂物堵塞空调一体机过滤网或进排风模式的进排风风机滤网,造成进排风风机或空调压缩机经常性发生过载烧毁现象,制冷设备失效后引起传输设备宕机。为了解决这个过温宕机的棘手问题,本文选取一个本地经常发生宕机的迷你机柜基站进行研究,对迷你机柜(空调型)基站进行技术创新改造,采用防晒网技术改造,彻底解决了相关问题,同时也解决了能耗过高问题。经过能耗测试,节能13.7%左右,技术改造方案安全有效。

铁路隧道内道床机械化清筛作业通风技术

以一座长500 m既有铁路单线隧道为工程依托,对隧道内清筛机组加装射流风机,通过理论推导计算和流体仿真分析,确定与隧道通风要求匹配的射流风机参数。结果表明:隧道内风机组中轴线处最高风速约13.6 m/s,随距风机出口距离加长风速逐渐减小,距风机出口40 m处风速已减少至2.9 m/s;将两组射流风机以间距40 m安装,可形成长距离通风传导,明显改善通风效果。经工程现场测试,清筛机组加装单组射流风机作业3 h,隧道内一氧化碳、氮氧化物、颗粒物浓度分别为18.0、4.6、2.9 mg/m^(3),均符合规范要求。

一种新型自动解包站的研发与应用

全自动解包站是将粉料与料袋自动分离的专用设备,自动化程度高,解包和料袋分离过程中没有人员参与,杜绝了粉尘对劳动者的健康影响,减少了劳动力成本,设备结构简单,安全便利,在制药、兽药、食品等行业应用前景广阔。

筛分车间内粉尘颗粒在气流中的受力分析及其运动轨迹的研究

文章对筛分车间内在气流中的粉尘进行了受力分析,并分析各力对粉尘运动轨迹的影响,在此基础上,建立了选煤厂筛分车间粉尘运动轨迹方程。通过计算得知在筛分车间内粉尘的运动扩散主要是受到气流曳引力、粘性阻力、虚假质量力、Basset力和旋转升力的作用。这将为选煤厂筛分车间的粉尘治理工程提供理论支持。

切丝机二级除尘装置的设计和应用

为解决切丝机集中除尘系统存在的风管风速不易控制、烟丝损耗大等问题,根据不同的烟叶原料特征,基于SQ35切丝机设计了两种二级除尘装置。箱式滤网除尘箱采用单机配置,适用于纯烟叶物料,通过负压和滤网将烟丝和砂轮灰进行分离,实现了烟丝回收;风选转网除尘箱可根据生产线配置,适用于掺配有再造烟叶的物料,在箱式滤网除尘箱的基础上,将静态滤网改为动态转网,并将除尘箱内的截留烟丝与振筛筛出的烟叶末一起回收,实现了滤网清洁和烟丝回收自动化。结果表明:两种二级除尘装置都可对除尘吸入烟丝实现截留,且截留烟丝碎丝率均小于3.5%,符合烟丝直接回掺要求,可节约烟丝16 875 kg/年。改进后有效降低了烟丝浪费,提高了切丝机运行效率。

火星太阳电池翼除尘方法综述

"萤火一号"火星探测器即将发射升空,标志着我国火星探测计划实施的开始。然而,火星尘埃在范德华力和静电力的作用下积聚在太阳电池翼的表面,使其转换效率下降,影响火星探测器的寿命。因此,开展火星太阳电池翼除尘技术的研究是非常有意义的。文章主要介绍了火星太阳电池翼的除尘方法,特别是目前最受关注的电帘除尘方法,并对其基本结构、除尘原理、除尘效率和透光性做了详细的描述,对开展火星太阳电池翼除尘技术的研究具有一定的参考作用。

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。

石棉筛分车间粉尘质量浓度分布规律的数值模拟

为了掌握石棉选矿厂筛分车间内部粉尘随时间和空间运移的规律,获取通风除尘优化的参数,以茫崖石棉矿第一选矿厂筛分车间为研究背景,依据气固两相流理论,采用计算机流体力学的离散相(DPM)模型对筛分车间粉尘浓度分布规律数值模拟,并与现场粉尘浓度实测数据比较分析,模拟结果和实测数据相吻合.研究结果表明:筛分设备附近粉尘浓度较高,以筛分设备为中心随着距离增加粉尘浓度降低;捕集边界下粉尘浓度比反弹边界较低,粉尘捕集效果更好;筛分车间进风风速控制在0.6m/s左右时,粉尘沉降效果较好;安装抽风集尘罩后,主抽风管风速为14 m/s时,平均控尘效率达到90%,石棉纤维浓度控制在2.52f/mL以下.