脱硫废水浓缩液旋转喷雾蒸发及其产物特性研究

在旋转喷雾蒸发中试平台上开展了脱硫废水浓缩液喷雾蒸发试验研究,分析了不同工况、不同浓缩倍率的废水雾化液滴群蒸发特性,并对蒸发产物进行了微观形貌、组分的表征及吸湿性测试。结果表明:在相同入口烟气条件下(360℃温度、500 m^(3)/h体积流量),随着废水浓缩倍率增加,塔内平均温度略微提升,塔出口水汽体积分数降低,当气液比大于9500 m^(3)/m^(3)时,旋转喷雾蒸发工艺对不同浓缩倍率的脱硫废水具有良好的适应性,均能保证产物含水率低于2%;低浓缩倍率的脱硫废水蒸发产物盐分占比较小,吸湿性较弱,但高浓缩倍率废水蒸发产物中的结晶盐含量显著增加,具有较强的吸湿性。

旋耕刀表面硬质WC合金涂层的电弧热喷涂工艺研究

目的旋耕刀是重要的农机土壤部件,“表硬芯韧”是制造高性能旋耕刀的关键。尝试利用电弧热喷涂方法在旋耕刀表面直接制备含硬质碳化钨(WC)的合金涂层,以提高其综合力学性能。方法以旋耕刀常用制造材料65Mn为基材,以含WC的合金材料为电极丝材,搭建电弧喷涂实验平台,开展三因素两水平工艺实验。重点探讨喷涂电压、送丝速度、扫描速度对涂层制备的影响。结果所制备的涂层表面光滑、平整,无宏观裂纹或可见缺陷。在喷涂电压30V、送丝速度40mm/s、扫描速度30mm/s时,电弧热喷涂的涂层沉积速率为174.7g/min,其平均硬度可达HRC51,表面粗糙度Ra为2.366μm。扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试结果表明,WC合金涂层具有典型的层状结构,结构均匀致密,涂层与基体之间形成了良好的机械结合。结论在基础工艺研究基础上,成功制备了表面含有硬质WC合金涂层的旋耕刀样件,进一步验证了工艺可行性,为高性能旋耕刀制备提供了新的思路和方法。

基于反应工程法的脱硫废水液滴蒸发特性数值研究

采用数值模拟方法研究了干燥塔进口烟气温度、进口烟气流量、塔径对某燃煤电厂脱硫废水旋转喷雾蒸发设备中液滴蒸发特性的影响。为完善液滴蒸发传热传质模型,使用反应工程法(REA)中的液滴表观活化能函数描述液滴的传热传质过程,并将其编译到离散相计算过程中。结果表明:提高进口烟气温度与进口烟气流量,可缩短液滴的蒸发停留时间和竖直蒸发距离;增大干燥塔塔径可延长高温烟气在塔内的停留时间,增大旋流强度,进而加快液滴的换热蒸发过程。

基于“沸石转轮浓缩+催化燃烧”技术联合的涂装喷漆有机废气处理研究

为实现涂装废气的高效净化,本文阐述了基于沸石转轮浓缩和催化燃烧技术的组合工艺。该工艺通过转轮吸附浓缩间歇排放的涂装废气,再采用催化燃烧反应器深度氧化分解VOCs。结果表明,该组合工艺相比简单燃烧法,具有处理效率高、适用范围广、操作弹性大、成本效益好的优点,可实现低浓度涂装废气的高效净化,是一种先进的涂装废气治理技术。其良好的技术经济性能,使其具有推广应用的前景。

X80管线钢内壁旋杯喷涂涂层厚度均匀性研究

石油天然气多采用管道进行输送,管道内壁的腐蚀是其主要失效形式,对管道内壁添加涂层可以提高管道耐腐蚀性能。对X80管线钢内壁高速旋杯离心喷涂开展工艺实验,研究了喷涂关键参数包括旋杯转速、行进速度、旋杯外径、喷涂压力对涂层平均厚度及涂层均匀性的影响规律和原因。而后对喷涂工艺参数进行系统性优化,得到最佳的工艺参数组合。实验结果表明,涂层平均厚度主要由旋杯转速、喷涂压力、行进速度以及旋杯外径决定,涂层的均匀性主要由旋杯转速以及喷涂压力决定。当旋杯转速为25000r/min、喷涂压力为0.2MPa、行进速度为0.9m/min、旋杯外径为32mm时,涂层均匀性最佳,涂层的平均厚度为450.3μm,涂层厚度标准差值为3.3μm。

掘进机旋转喷雾降尘装置试验研究

粉尘问题是煤矿开采过程中的关键问题之一,高浓度的粉尘容易引发肺部疾病,且容易产生爆炸。因此需要根据掘进机掘进过程设计一款旋转喷雾降尘装置,并对装置的结构、安装位置、关键元件进行分析,使用FLUENT与MATLAB对影响降尘效率的水流压力、喷嘴个数进行探讨,通过单体试验研究降尘装置的喷雾范围、射程等参数,通过工业试验对比研究旋转喷雾降尘装置的降尘效果,为改善掘进机工作面的环境条件奠定理论与试验基础。

南方某氯代烃污染地块地下水修复方案设计研究

本研究选择某氯代烃地下水污染地块,通过污染现状调查掌握地块污染情况,为更好指导地下水修复施工开展了抽水试验以获取影响半径、涌水量、渗透情况等参数;然后进行了抽出系统及监测井群设计及施工。基于地块的污染情况,在重污染区结合高压旋喷原位化学氧化工艺,在优化后的工艺参数下实现地下水稳定修复,为地下水原位修复工程应用中抽出井群优化、抽水模式选择、现场动态水力控制、原位化学氧化工艺参数调整等方面提供了一定参考。

高压旋喷桩在公路养护中的应用

G22青兰高速公路平定段、G30连霍高速宝天(天水过境)段及G70福银高速凤长段通车运营多年,部分路段发生较为严重的路基沉降病害。经调查研究,最终采用高压旋喷桩对沉降严重路段进行加固,加固处理完成一段时间后,再次对路基进行沉降检测,其沉降值满足要求,证明高压旋喷桩对路基沉降处治效果明显。

综采工作面综合防尘技术优化应用

针对店坪煤矿206工作面回采期间粉尘浓度大、能见度低等技术难题,店坪煤矿通过技术研究,决定对原工作面通风除尘系统进行优化改进,根据工作面粉尘来源,分别对工作面机头卸载点安装全封闭防尘装置,对运输、回风顺槽每隔200 m安装一道自动喷雾旋转防尘装置,对工作面机道及采煤机截割部安装泡沫抑尘装置。通过实际应用效果来看,采用综合防尘技术后卸载点处粉尘质量浓度降低至32 mg/m^(3),运输顺槽内粉尘浓度降低至37 mg/m^(3),工作面内粉尘质量浓度降低至42 mg/m^(3),起到了预期降尘效果,取得了显著应用成效。

双排SMW工法桩+双排旋喷锚索组合支护结构在深基坑中的设计应用

某深基坑具有水位高、土质差、工期紧的特点,采用双排SMW工法桩+双排旋喷锚索组合支护结构方案。研究基于现行规范推荐计算模式,建立“结构—荷载”模型分析其变形及内力,采用现行规范公式计算组合支护结构的稳定性,得出组合支护结构在侧向变形、稳定性和构件承载力方面均符合规范要求,经过实践取得良好的工程效果。为类似工程的设计计算提供参考。

高压旋喷锚索在全砂地层深基坑中的应用研究

全砂层地质条件下,普通锚杆施工时易出现塌孔、涌砂等情况,地层很难达到锚固承载力设计值。为探究高压旋喷锚索在全砂地层深基坑中的应用效果,以陕西省某医院基坑工程项目为例进行研究,介绍了高压旋喷锚索基本原理及特点,通过现场试验分析了高压旋喷锚索在全砂地层中的抗拔承载力,并对基坑变形监测数据进行了分析。结果表明:高压旋喷锚索可有效解决全砂地层锚索成孔难的问题,且锚索抗拔力大,具有良好的工程应用前景。

Study of Multi-Function Micro-Plasma Spraying Technology

A multi-functional micro-arc plasma spraying system was developed according to aerodynamics and plasma spray theory. The soft switch IGBT （Insulated Gate Bipolar Transistor） invert technique, micro-computer control technique, convergent-divergent nozzle structure and axial powder feeding techniques have been adopted in the design of the micro-arc plasma spraying system. It is not only characterized by a small volume, a light weight, highly accurate control, high deposition efficiency and high reliability, but also has multi-functions in plasma spraying, welding and quenching. The experimental results showed that the system can produce a supersonic flame at a low power, spray Al2O3 particles at an average speed up to 430 m/s, and make nanostructured AT13 coatings with an average bonding strength of 42.7 MPa. Compared to conventional 9M plasma spraying with a higher power, the coatings with almost the same properties as those by conventional plasma spray can be deposited by multi-functional micro-arc plasma spraying with a lower power plasma arc due to an improved power supply design, spray gun structure and powder feeding method. Moreover, this system is suitable for working with thin parts and undertaking on site repairs, and as a result, the application of plasma spraying will be greatly extended.

球团烟气SNCR/SCR联合脱硝喷枪位置优化设计

介绍了以氨水为还原剂,SNCR/SCR联合脱硝在某年产120万t链篦机-回转窑球团烟气上的模拟应用。利用CFD技术重点分析了链篦机PH段及SCR反应器内烟气流场,探索喷枪最佳安装位置。结果表明,在链篦机PH段B区开孔,标高为22.1 m/21.5 m是相对较好的布置方式;在SCR反应器入口烟道段,喷枪应安装至烟道中部,间隔1.2 m,效果最佳。该模拟研究为今后球团烟气的改造提供了理论基础。

大型建筑复杂钢节点机器人喷涂工艺参数优化

基于二次回归通用旋转组合设计的方法建立了机器人喷涂参数(喷涂距离、喷涂间距和喷涂角度)与漆膜厚度偏差之间的数学模型,并研究各喷涂参数及各喷涂参数之间的交互作用对漆膜厚度偏差的影响。利用所建立的3D响应曲面模型,对某复杂钢节点的喷涂参数进行了优化。采用优化的喷涂参数对复杂钢节点进行了机器人喷涂,所得漆膜厚度偏差控制在4.51μm以内,喷涂均匀性较好。

脱硫废水液滴旋转喷雾蒸发的数值模拟

以江苏某燃煤电厂的脱硫废水旋转喷雾蒸发设备为研究对象,对液滴蒸发效果的影响因素开展数值模拟研究。通过用户自定义函数(UDF)的方法将反应工程法(REA)编译到Fluent DPM模型中,完善废水液滴蒸发过程的传热和传质数学模型;研究烟气分布器导流板偏转角度、雾化盘旋转方向等对液滴蒸发效果的影响。研究结果表明:REA-DPM模型能够准确地描述废水液滴的蒸发过程,与电厂现场测试结果的相对误差在5%以内,说明模型的可靠性较好;增大外导流板偏转角度,有利于增强烟气旋流强度,缩短液滴竖直蒸发距离,实现更好的液滴蒸发效果;液滴射流方向与烟气旋流方向相反时,液滴运动要克服烟气旋流,有利于避免液滴碰壁的发生,并且逆向流动的对流换热作用更强,能促进液滴的蒸发。

富水砂层水平旋喷拱棚的力学特性

为研究水平旋喷拱棚(简称拱棚)在富水砂层中的力学特性,以江门隧道工程为依托,采用模型试验和数值模拟方法,通过变化地下水位、地层渗透系数和覆土厚度,分析在开挖过程中拱棚挠度和轴力。模型试验结果表明:随着开挖深度增加,拱棚挠度增大,越靠近洞口拱棚挠度越大;在有地下水工况下,掌子面附近拱棚挠度比无水工况低,说明拱棚在富水砂层的预支护效果较好;拱棚最大轴力位于掌子面附近,且地下水位越高轴力越大。数值模拟结果表明:覆土厚度小于13 m时,随着覆土厚度增加,拱棚挠度和轴力近似呈线性增长;覆土厚13 m时,随着地下水位升高,拱棚挠度和轴力增大,当地下水位与拱顶净距大于3 m后,随着地下水位升高拱棚轴力增速变大;地下水位对拱棚轴力影响较大,为保证隧道施工安全,建议采取降水措施减小拱棚受力。

隧道钻进富水砂层地段水平旋喷桩技术探讨

地铁建设过程中经常穿越浅埋第四系富水砂层,水平旋喷桩技术是处理此工况的有效手段。论文根据现场实际施工情况,提出了水平旋喷内插管棚工法,通过现场试验证明了此工法的可行性,并对其工艺及设备进行了改进。

低渗透地层中高压旋喷和直压注射工艺修复三氯乙烯污染土壤对比分析——以上海某污染地块为例

高压旋喷和直压注射原位修复工艺在低渗透地层中的适用性尚缺乏较为系统的理论分析和实践对比。以上海某三氯乙烯(TCE)污染地块为例,从药剂选择、工艺影响半径分析、修复效果等方面论述原位修复工艺的适用性。对比分析零价铁(ZVI)还原技术和活化过硫酸钠(PS)氧化技术,表明活化PS氧化技术成熟度高,修复效果更有保障。引入圆形断面自由紊动射流理论和宾汉姆流体柱形渗流理论分别对高压旋喷工艺和直压注射工艺影响半径进行理论计算,结果表明两种工艺作用半径均受土层性质和工艺参数的影响。当二重管高压旋喷钻喷杆直径为50 mm,喷头直径为2 mm,注射压力为30 MPa,空气压力为0.8 MPa,旋转速度为10 r/min,提升速度为25 cm/min时,在粉质黏土、淤泥质粉质黏土、砂质粉土、淤泥质黏土层中的作用直径均能达到0.9 m以上。直压注射工艺在不同土层中的作用半径差异较大,当注射压力为5 MPa时,在砂性土层中作用半径达到1 m所需时间为0.23 h,而在粉质黏土中所需时间高达120.6 h;将注射压力提高至30 MPa,在粉质黏土中作用半径达到1 m所需时间仍需20.1 h。根据影响半径的理论分析确定修复工艺和参数,结合硫酸亚铁活化PS氧化技术开展TCE污染土壤的修复中试,结果显示土壤中TCE得到显著降解,且修复后残留质量分数低于风险控制值。该研究结果可为高压旋喷和直压注射工艺在低渗透地层污染修复项目中的应用提供理论依据和经验参考。

浓密机耙架扭矩双重模糊PID控制系统研究与应用

深锥耙架浓密机脱水工艺机理复杂,具有非线性、大滞后、系统稳定性低的问题,难以实现耙架扭矩及底流浓度的稳定自动控制,耙架改进安装压水旋喷装置,建立浓密机耙架扭矩关系模型,建立双重模糊神经网络PID扭矩、底流浓度控制算法,仿真验证其参数指标优于神经网络PID和传统PID,算法稳定调节时间1709.32 s,超调量2.55%,工程应用表明,浓度控制更加稳定,连续高浓度充填时间延长0.7 h。

基坑被动区软土加固对基坑变形的影响研究

被动区加固是控制基坑变形的有效措施,为深入研究基坑被动区软土加固范围对基坑变形的影响,以澳门地区填海区某建筑深基坑工程为分析实例。根据室内土工试验结果,获取各土层物理力学参数,通过改变加固深度及范围等影响基坑变形的主要因素,建立三维有限元数值模型并进行精细化模拟。研究结果表明:三维有限元模型可以较好地分析围护结构的变形规律,模拟结果与实测值较为一致;未采取被动区加固时,基坑变形无法满足要求;被动区旋喷桩加固能够显著降低围护结构横向位移和坑底隆起变形,但存在最优加固范围;当加固宽度与深度为6~8m时,控制基坑变形效果最理想,超过此范围后,基坑变形降低幅度有限。满堂加固可以有效控制基坑隆起变形,但施工成本较高。