水雾粒子特性对呼吸性粉尘降尘效率影响研究

为有效去除工业生产中的呼吸性粉尘,提高水雾粒子对呼吸性粉尘的捕捉效率,基于三相流理论建立了高速气流中单颗粒雾-尘碰撞耦合数值模型。研究高速气流中单颗粒雾-尘碰撞耦合过程,分析雾-尘粒径比及相对速度对尘粒表面线积分润湿度的影响。结果表明,对于不同粒径等级的呼吸性粉尘,达到最佳润湿度对应的雾-尘粒径比不同,k(PM1)=15、k(PM2.5)=2和k(PM5)=1。在高速气流中雾-尘相对运动状态不同时,粉尘颗粒的最佳润湿度随雾-尘相对速度U增大而增大。搭建仿真试验模型,研究不同情况下水雾粒子的捕尘效率。结果表明,超音速雾化喷嘴对呼吸性粉尘的降尘效率为95.95%,单流体喷嘴降尘效率为82.98%。结合现场试验对比分析,验证雾-尘粒径比及相对速度对尘粒表面线积分润湿度的影响规律。结果表明,越符合粉尘粒子被捕捉的最佳粒径比的喷嘴的降尘效率越高,提高尘雾粒子碰撞速度可以提高对粉尘粒子的捕捉效率,为治理呼吸性粉尘及清洁化工业生产提供理论依据。

低阻文丘里振弦栅除尘系统内流场模拟研究

为探究除尘系统流场分布情况以及粉尘与液滴颗粒对除尘系统性能的影响,运用Fluent模拟研究气态单相流、气固两相流和气固液三相流的流场分布情况,分析除尘器在不同工况条件下压力与流场分布规律以及颗粒的运动情况。结果表明:除尘系统流场主要受除尘器结构的影响,受粉尘颗粒的影响较小;液滴颗粒的存在会提高系统的除尘效率;加入液滴颗粒后,粉尘运动凌乱度增强,与液滴碰撞作用加强,促进了细微粉尘的凝聚,但同时会影响除尘器流场稳定性,增加除尘系统阻力损失。

基于欧拉-拉格朗日方法的喷雾除尘效率影响因素数值模拟

为了研究最适合喷雾除尘的喷嘴参数,采用欧拉-拉格朗日方法,建立了空气相、粉尘相和喷雾相的三相耦合模型,其中喷雾相为离散相,空气相和粉尘相为欧拉连续相,粉尘相采用颗粒拟流模型。在Fluent软件中分别模拟了喷雾粒径、喷雾流量和喷雾速度几个因素对除尘效率的影响,并对现有喷嘴的3种喷雾工况进行除尘模拟。结果表明:喷雾除尘效率随着喷雾粒径的减小而增大,随着喷雾流量和喷雾速度的增大而增大。得到喷嘴的最佳除尘工况:Rosin-Rammler分布的平均粒径为46.4μm,喷雾流量为0.04 kg/s,喷雾速度为23.1 m/s。

磁电耦合下喷嘴雾化特性及降尘效率研究

为了探究磁电耦合作用下喷雾的降尘效果,对雾滴施加不同磁场强度与荷电电压进行交叉试验,测得未磁化未荷电、仅磁化作用、仅荷电作用及磁电耦合作用4种工况条件下的雾滴表面张力最小值,构建基于K H液滴破碎模型及湍流κε模型的雾滴粒子场模型,利用COMSOL软件对以上4种工况条件下的雾滴粒子运动轨迹进行数值模拟,得到各工况条件下雾滴粒子的速度分布及粒径分布情况。结果表明:磁电耦合作用下的喷雾具有最佳雾滴粒子场,有99.5%的雾滴粒子粒径小于45μm,其中超过92%的雾滴粒子粒径小于10μm;通过雾化降尘试验对以上4种工况条件下的降尘效率进行测定,得到磁电耦合作用下喷雾对全尘的降尘效率为97.84%,对呼尘的降尘效率为95.82%。

微孔陶粒应用于颗粒床层过滤除尘效果研究

根据颗粒床层过滤的特点搭建除尘试验装置,采用微孔陶粒作为颗粒床层过滤介质进行试验,总结不同工艺参数下颗粒床层除尘器过滤效果的变化规律。试验结果显示,微孔陶粒对提高除尘效率有一定作用,且孔隙率越大除尘效果越好。孔隙率为70.86%的微孔陶粒除尘效率可达99.88%。此外,将该除尘装置作用效果与当前国内现有的旋风除尘技术、袋式除尘技术、颗粒床除尘技术、陶瓷过滤除尘技术、金属微孔除尘技术、静电除尘技术等高温过滤技术的工作性能、优缺点及其他方面的研究应用进行对比可知:颗粒床层过滤器作为过滤式除尘器的一种,具有耐高温、持久性好、滤料成本低等特点,配合微孔陶粒过滤介质的应用,在将来的实际工业中可作为理想的高温除尘设备进行应用。

积尘对板式换热器性能影响的实验研究

通过实验对颗粒物在新风换气机换热器表面的沉积规律及积尘对换热器性能的影响进行了研究。结果表明:对于相同结构的换热器,风量越大,相同粒径颗粒物的沉积分数越小;风量为250~350 m^(3)/h时,在0.3~10.0μm粒径范围内,颗粒物的沉积分数随着粒径的增大而增大;随着运行时间的增加,积尘量增大,积尘30、70 d后,换热器的平均全热交换效率比未积尘时分别降低2.314%和5.613%。对减少颗粒物在换热器表面的沉积提出了建议。

复配型表面活性剂协同无机盐润湿煤尘性能研究

为有效提高雾化降尘效率,以长焰煤为例,从接触角、表面张力静态试验和粒径测定、喷雾降尘动态试验角度切入,探究不同类型表面活性剂与无机盐的协同关系,进而优选出降尘效果最佳的配比方案。研究结果表明:阴与阴、阴与非、非与非离子复配型表面活性剂与无机盐之间均存在显著协同效应,且通过正交试验可确定协同效果最优的3组配方及其最佳浓度;对比清水,3组配方的平均粒径均有所减小,降尘效率均有大幅提升。综合优选出的最佳配比为质量分数0.08%的仲烷基磺酸钠、0.04%的曲拉通X-100和0.04%的氯化钙复合配制的溶液,该方案的全尘降尘效率为92.55%,比清水提升79.95%;呼尘降尘效率为91.27%,比清水提升82.36%。

Estimation of Collection Efficiency Depended on FeedParticle Concentration for Axial Flow Cyclone DustCollector

INTRODUCTIONCyclonedustcollectorisappliedinmanyindustries.Especiallytheaxialflowcycloneisthemostsimpleconstructionanditkeepsthehighreliabilityforthecyclonemaintenance.Thereforetheaxialflowcycloneisveryeasytoarrangewithvariouspipelinesofthepneumatictr...

煤矿井下高压喷雾雾化特性及其降尘效果实验研究

为分析煤矿井下高压喷雾雾化特性及其降尘效果,采用自行设计的喷雾降尘实验系统,对井下常用的螺旋型压力喷嘴在不同压力下的雾化特性及其降尘效果进行了系统的实验研究。结果表明:1随着喷雾压力的提高,喷嘴流量不断增加,而雾化锥角不断减小。2喷雾所形成的雾粒的粒径随着喷雾压力的增加而减小,但当压力增大至8 MPa时,继续增加压力,减小幅度有所减缓。3随着喷雾压力的增加,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均不断增加。当喷雾压力增加至8 MPa后,若继续提高喷雾压力,降尘效率提高不明显。4依靠增加喷雾压力来提高降尘效率(特别针对呼吸性粉尘)具有一定的局限性,对于实验所选用的喷嘴喷雾压力选用8 MPa较为合理。5喷雾所产生的雾粒,对于跟雾粒平均粒径接近的粉尘颗粒降尘效果最好;对于粒径小于雾粒平均粒径的粉尘颗粒,降尘效率随着粉尘粒径的减小而减小;而对于大于雾粒平均粒径的粉尘颗粒,降尘效率随着粉尘粒径的增加而略有下降。

喷嘴直径对降尘效果影响的试验研究

为提高喷雾降尘效率,以改善作业环境,有必要研究喷嘴直径与降尘效果间的关系。基于自行设计的喷雾降尘试验系统,采用马尔文实时高速喷雾粒度分析仪、高速摄像仪及粉尘浓度测定仪对不同直径喷嘴的雾化特性参数和降尘效率进行测定。结果表明,在相同喷雾压力下,随着喷嘴直径的增大,全尘降尘效率持续增加,而呼吸性粉尘降尘效率先增加后减小,并在喷嘴直径为1.5 mm时达到最大值;在耗水量相同的情况下,随着喷嘴直径的增大,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均下降。在井下喷雾降尘中,当耗水量不受限制时,为同时确保全尘和呼吸性粉尘降尘效率,宜选择直径为1.5 mm的喷嘴;当耗水量受限制时,宜选择直径为1.2 mm的喷嘴。

立窑小水泥厂适用除尘方法的研究

为了提供立窑小水泥厂的适用除尘方法，作者对几个小水泥厂系统地测定了主要工序排出粉尘的粒径分级组成和相应的粉尘浓度、烟气温度和含湿量等参数；测定了重力沉降室、旋风除尘器、冲击水浴除尘器、冲击———喷雾除尘器的粒径分级除尘效率。在此基础上，将污染源和除尘器进行匹配，对各工序所宜采取的除尘方案进行科学论证，提出的方案更为切合实际。

宽间距—长芒刺静电除尘器收集公路隧道模拟粉尘效率研究

公路隧道中的粉尘颗粒物粒径范围分布较广,种类相对复杂,研究隧道中粉尘的去除有一定的现实意义。本研究采用静电除尘技术,通过模拟公路隧道不同情况下的各工况参数,考察了不同条件下静电除尘器的除尘效率。静电除尘器主体采用负直流高压的电极供电形式,电极采用宽间距-长芒刺结构,实验粉尘选取烟尘、水泥粉和磷镁矿石粉模拟隧道粉尘。通过改变电源电压、风速、粉尘浓度、粉尘粒径和粉尘比电阻,分别计算了各条件下的除尘效率。实验结果表明,当电源电压为8.4 k V、风速4 m/s、粉尘浓度27.59 mg/m^3、粉尘颗粒物粒径60.71μm、粉尘比电阻适中的条件下,静电除尘器的除尘效率最高,可达90%。宽间距-长芒刺结构的静电除尘器对隧道中粉尘的去除有较理想的效果。

高效湿式脱硫除尘一体化装置的研究

针对我国目前SO2 和颗粒状污染物 (特别是PM10 )污染严重的现状 ,开发了一种高效湿式除尘脱硫一体化装置。试验表明 ,本装置的平均除尘率和平均脱硫率分别为 97.6 %和 88.1%,并且对细小颗粒物具有良好的捕集效果。与国内同类装置比较 ,本装置能在较小的液气比 (0 .11～ 0 .34L/m3 )和阻力 (<90 0MPa)条件下实现良好的除尘和脱硫 ,适合于工业锅炉和窑炉的烟气治理。

200MW机组电除尘器可吸入颗粒物排放控制试验研究

在200 MW机组电除尘器前后烟道进行测试,得到飞灰颗粒的浓度、粒径分布和静电除尘器的分级除尘效率。试验表明,电除尘器对粒径10μm以上颗粒脱除效果好,但对5μm以下颗粒脱除效率急剧下降,对2.5μm的粒子脱除效率仅为90%,这将造成相当数量的小颗粒飞灰排放到大气环境中。

强化湿式脱硫除尘装置的研究

针对我国目前SO_2和颗粒物(特别是可吸入颗粒物PM_(10)污染严重的现状,通过对冲击式除尘装置的简单改造,开发了一种新型湿式除尘脱硫一体化装置。经过实验,证明本装置能够实现高效的除尘脱硫(其除尘效率达97.6％,脱硫效率达88.1％),尤其对细小颗粒物(d=0.2～1μm)的捕集效率为86％,大大高于一般的除尘装置,为我国的大气污染控制装置提高效率又辟一新途径。

平衡尘粒模型用于旋风分离器分级效率的计算

运用平衡尘粒模型分析给出了旋风器分级效率的计算方法 ,对反映分级效率分布的参数切割粒径dc50 和分布指数 β进行了讨论。以Stairmand旋风器为例 。

锅炉烟道飞灰颗粒电除尘捕获特性研究

采用标准k-ε双方程湍流模型对1台连接于锅炉烟道的线板式静电除尘器(ESP)进行三维数值模拟,研究了ESP内烟气流场分布、电晕电场以及飞灰颗粒的荷电特性和运动轨迹,并分析了电场力与湍流作用对烟气流动和飞灰颗粒捕获的影响.结果表明:气流分布板能均化烟气流场,降低电场区入口烟气流速;电场区飞灰颗粒质量浓度沿深度方向逐渐降低,放电极电压的增加使得飞灰颗粒荷电量增加,较强的电场力增强了收尘极板对飞灰颗粒的捕获,提高了收尘效率;在较高的烟气流速下飞灰颗粒所受惯性力增大,克服电场力逃脱收尘极板捕获的能力增强,使得ESP收尘效率降低.

管道中亚微米颗粒热泳脱除技术的研究

通过对设计的实验系统进行测量,得到了亚微米颗粒热泳沉积效率的计算公式.由实验验证:相对于长管,短管可充分利用速度温度正在发展流,从而获得更高的热泳沉积效率.利用逐步递进原则,设计了1种将短管作为热泳除尘段,并和过渡段交替连接的除尘装置.结果表明:在采用8段热泳段的情况下,总除尘率可达到约83.24%.说明利用该原则能设计出可行的脱除亚微米颗粒的除尘设备.

翻车机室内的喷雾降尘技术研究

工业粉尘污染是安全生产和环境保护的瓶颈问题。喷雾是治理开放性粉尘的经济简便的方法,但实际应用效果并不理想,效率低、消耗大,主要原因是喷雾系统参数不尽合理。为获得理想的喷雾降尘效果,以翻车机卸料时的矿粉为对象,研究了翻车机室内喷雾除尘机理和影响喷雾除尘效率的主要因素。结果表明,在喷雾溶液中加入质量分数为0.2% -0.6%的某种湿润剂可以显著提高喷雾溶液的湿润性能;对不同粒径和浓度的粉尘采用与之匹配的喷雾参数,并采用对喷流技术,能增加粉尘与雾滴之间的团聚,提高除尘效率。将该技术应用于翻车机室粉尘治理现场,取得了良好的降尘效果。

N95级个体防尘呼吸器仿真试验研究

为研究工业常用自吸过滤式防颗粒物N95级防护口罩的过滤效率、呼吸阻力和品质因数,构建一套个体防尘呼吸器仿真测试系统,并以10~205 nm的NaCl气溶胶为测试介质,在恒定抽气流量和模拟人体呼吸的循环流量2种模式下,在15~85 L/min的流量区间内,分别测试N95和KN95口罩各一款。研究表明:受测N95和KN95口罩的过滤效率均超过95%;以驻极体纤维为滤料的口罩最易穿透粒径在40~60 nm;相同大小的测试流量时,循环流量模式下颗粒物的穿透率显著高于恒定抽气流量;随吸气流量的升高,受测口罩的穿透率呈线性增加,吸气阻力呈正抛物线升高,而品质因数呈幂指数降低。