多弯管式水洗废气处理箱净化与防爆性能研究

分析废气处理箱结构,选定六弯管式结构,进行三维建模。通过对柴油机多弯管式水洗废气处理箱进行烟气的流场分析及柴油机台架试验,研究了多弯管式水洗废气处理箱在不同工况、不同水量的净化性能及防爆性能。结果表明:该废气处理箱满足净化、防爆的要求,对柴油机的经济性和动力性几乎无影响,且2/3水量时净化与防爆性能最佳。研究结果不但对废气处理箱的设计提供了参考,还为废气处理箱的改进提供了新的思路和方法,对矿用柴油机排气系统防爆净化性能的研究具有一定的指导意义和实用价值。

基于CFD防爆工程车废气处理箱结构优化分析

废气处理箱是防爆工程车辆最重要的结构单元之一,直接影响到防爆效果和发动机的输出特性。根据防爆工程车辆发动机总成布置结构,结合气液换热过程,对废气处理箱进行初步设计;基于CFD分析阻烟隔板、气体进入速度、初始液面高度等对废气处理箱性能的影响,以液体含气量作为目标值,获得最优的结构设计,基于防爆发动机试验台架,对优化前后废气处理箱的能量消耗进行分析,用以检验优化设计的可靠性。结果可知:废气处理箱内增加阻烟板,可以改变气体流动的路径,增加旋流,使得发动机排放的废气和液体混合的更为充分和剧烈,效果更好;随着进气流速的增加,液体的含气量降低,箱体上部的液体更多,液体更容易通过进气口进行反流,因此需要增加挡水板;当箱体内的初始液位比较高时,废气和液体混合的更加充分,液体的含气量更高,而过高的液面则容易造成外溅,因此需要增加水浮进行控制;与原方案相比,新方案的发动机在最大功率点功率上升了4.0%,在最大扭矩点扭矩上升了1.4%,这说优化设计方案在满足防爆要求的同时,有利于提升发动机的效率。

阻烟网板对防爆柴油机废气处理箱性能的影响研究

应用流体计算软件Fluent对安装阻烟网板和未安装阻烟网板的防爆柴油机废气处理箱的温度场进行了仿真计算,以研究阻烟网板对废气处理箱降温性能的影响。通过对比计算结果可知,安装阻烟网板后废气处理水箱的降温性能明显改善,达到了矿用防爆柴油机最终排气温度小于70℃的安全要求。

WC8E无轨胶轮车废气处理箱的优化设计

废气处理箱是无轨胶轮车动力系统的关键防爆件,在Pro/E中建立废气处理箱箱体的三维模型,并用ANSYS Workbench分析软件对原废气处理箱进行分析,得出等效应力云图及位移云图,然后对废气处理箱进行改进设计,得出改进后的等效应力云图及位移云图。经比较,改进后应力及位移小于原设计,而重量可减轻40%,并可节约材料成本。

防爆柴油机废气处理箱对排气颗粒物吸收效率研究

利用激光粒子计数器测试了不同水位、不同工况下井下防爆柴油机废气处理箱对排气颗粒物的吸收效率;针对被测箱体,利用FLUENT搭建二维模型,计算了废气处理箱内排气-水两相流动过程。研究结果表明,较高的排气速度容易产生气泡,有助于提高颗粒物吸收效率;过低的液位不利于水箱向导流板内补液,不仅降低颗粒物吸收效率,还会产生安全隐患。

煤矿用废气处理箱的数值仿真及试验

针对某型煤矿用防爆柴油机的水浴式废气处理箱排气阻力大造成功率下降、动力不足的问题,分析了传统水浴式废气处理箱和2种低阻力喷淋式废气处理箱的结构和工作原理,发现:①传统的水浴式废气处理箱是废气进入冷却水与加热的水蒸气一起被排出;②低阻力喷淋式废气处理箱是水进入废气中被雾化后与废气一起进入废气处理箱中充分进行热交换后被排出。通过流体仿真分析软件和声学仿真软件对传统的水浴式废气处理箱和新设计的2种低阻力喷淋式废气处理箱进行了模拟仿真分析,得出其压力场、温度场和噪声传递损失值,并对仿真结果进行了对比分析。在实验室对装有水浴式废气处理箱和两种低阻力喷淋式废气处理箱的防爆柴油机进行台架试验。试验结果表明:①2种喷淋式废气处理箱比水浴式废气处理箱的排气阻力降低了1/2以上,提高了防爆柴油机的动力性和经济性;②立式喷淋式废气处理箱的整体压力分布比卧式喷淋式废气处理箱均匀,排气阻力比卧式喷淋式废气处理箱低,出口的平均温度比卧式喷淋式废气处理箱低3℃;③防爆柴油机排出尾气的中频噪声在通过废气处理箱后得到了明显的降低,在考虑温度梯度影响因素的情况下尾气噪声通过立式喷淋式废气处理箱的损失平均约为通过水浴式废气处理箱时的3.3倍,为43 dB,尾气噪声通过卧式喷淋式废气处理箱的损失平均约为通过水浴式废气处理箱时的2倍,为25.6 dB;④喷淋式废气处理箱的出口温度均小于70℃,满足《煤矿安全规程》的要求,该方法和技术可为煤矿井下车辆降低尾气排放提供依据。

基于FMEA的煤矿用废气处理箱补水系统可靠性分析与评估

废气处理箱补水系统是防爆柴油机的重要组成部分,该系统主要为废气处理箱适时补充适量的水,使废气处理箱水位的稳定,从而保证防爆柴油机尾气温度不超标,保障整车在煤矿井下的安全使用。本文采用FMEA方法对补水系统可靠性进行分析,通过RPN计算找到系统的薄弱环节,并提出改进建议,从而提高系统可靠性,保障整车运行安全性。

井下防爆柴油机废气处理箱的结构研究

为了研究防爆柴油机废气处理箱的结构对尾气冷却效果的影响,建立未加装挡板和加装挡板的2种不同结构的废气处理箱的二维内部两相流模型;采用Fluent软件对这2种模型进行数值模拟,研究他们的降温性能和压力损失;对4种不同尺寸的挡板进行模拟分析,研究挡板对废气处理箱的降温性能和压降的影响。结果表明,废气处理箱加装适当宽度的挡板后,最终的排气温度得到很好的冷却,满足废气处理箱的设计要求,但是会增加废气处理箱整体的压降;在保证废气处理箱最终排气温度满足设计要求的情况下,加装宽度为6 mm挡板的废气处理箱的整体压降最低,对防爆柴油机的综合性能影响最小。

基于CFD的防爆铲运机废气处理箱内气液两相流分析

以WJ-4FB型防爆铲运机废气处理箱为研究对象,建立了内部热力学模型,根据质量守恒定律分析了高温蒸汽进入箱体水池发生的热质交换。同时建立了基于CFD的简化废气处理箱箱体内的气液两相流有限元模型。通过对箱体内部气液两相流瞬态流动形态的数值模拟分析,得到了两相流分布和气相体积分数的分布曲线。此外,探讨了初始气速、水箱静态液位以及内部安装构件对气液两相流动的影响,为后期废气处理箱的改型设计提供了可靠的理论依据。

虹吸现象在防爆洒水车及防爆废气箱设计时的应用

主要介绍了在防爆洒水车试验时发现的问题并用虹吸现象的原理进行分析,然后对设计进行改进,并将虹吸现象的原理应用在防爆废气处理箱的改进设计中,取得了良好的效果。

某型防爆柴油机废气处理系统的设计

针对煤矿井下柴油机的防爆及排放尾气污染严重的问题,以某型防爆柴油机为例,对其废气处理系统的结构及原理进行了分析,并对其主要部件进行了优化设计,以达到净化尾气和防爆的目的。

防爆柴油机在煤矿井下的应用

文章介绍了防爆柴油机的基本构成及其防爆原理,论述了防爆柴油机在我国煤矿井下的应用情况,同时对防爆柴油机械的发展前景进行了分析。

WC12RE型防爆无轨胶轮车关键部件优化设计

为了满足煤矿客户需要,提出了一种WC12RE型防爆柴油机无轨胶轮车的设计方案,详细介绍了该车在提高操控性和舒适性方面对动力部分所作的优化改进,并简要概述了传动系统、转向系统等部分的设计。实践证明,该车的使用改善了驾乘矿工的工作环境,提高了安全性和舒适性。