附壁旋流风幕集尘系统数值模拟与试验研究

大型设备工作时产生的粉尘浓度过高、粉尘扩散等问题,会影响工作人员的身体健康,甚至可能造成“粉尘爆炸”等安全问题。基于此现状提出了一种新型风幕集尘系统并介绍了其构造及应用。为了使系统的集尘效果更好,采用计算流体力学FLUENT软件进行数值模拟分析并对风幕集尘系统的工作参数进行了试验研究,得到最佳的设备工作参数及风幕的集尘效率。结果表明:(1)附壁旋流集尘风幕系统可形成稳定的螺旋风流场,大部分粉尘可以控制在风幕内侧,达到良好的集尘效果;(2)附壁旋流风幕集尘系统的射流腔条缝口的喷射角度对风幕形成效果影响最明显,风幕闭合性会随着射流腔工作角度变化而变化;(3)当射流腔条缝口角度为45°、风幕入口速度为15~25 m/s时,风幕的闭合性最好;(4)风幕的入口速度过大或过小都会使风幕的集尘效果下降;(5)吸尘盘的负压区域与风幕交界处会产生微弱湍流,但对风幕整体闭合性影响较小;(6)模拟与试验结果吻合,验证了新型附壁旋流集尘风幕技术的有效性。

快掘面抽风口集尘参数变化下粉尘场优化模型研究

为了解决长压短抽通风方式下传统抽风口集尘效果不适应掘进速度快、产尘量大的工作面集尘需求等问题,提出设计抽风筒集尘口装置及系统布局,以降低快掘面高粉尘危害和污染等隐患。利用Fluent建立集尘系统的粉尘场有限元模型,分析单集尘参数对粉尘场影响并确定参数取值范围,设计二次回归正交试验,建立司机和人行道呼吸带粉尘质量浓度双目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解模型。以陕西某矿快掘面为研究对象,求解得到该集尘布局下最佳集尘参数方案。搭建集尘系统试验平台来测试最佳集尘参数方案,研究结果表明:试验测试值和预测值误差小于8%,优化后的司机处粉尘质量浓度和人行道呼吸带平均粉尘质量浓度分别降低79.3%,58.7%,证明优化模型准确且有效。研究结果可为实现快掘面空气净化目标提供参考。

拦焦车集尘除尘装置的研究及应用

在煤化工中,炼焦作为污染较严重的活动,需要借助有效的集尘、除尘装置,控制生产中的烟尘污染,保证煤化工过程的绿色性。基于此,介绍了焦炉及拦焦车的基本情况及要求,并提出集尘除尘装置的设计依据及运行指标。对集尘装置的主要装置(U型管和水封式集尘干管)进行结构、功能的分析,对除尘系统的主要装置(除尘风机、脉冲喷吹袋式除尘器)进行结构、特点的研究。对拦焦车集尘、除尘装置的效果进行验证,其烟尘的捕集效率至99%,可有效控制烟尘的污染。

焦炉炉头烟集尘罩结构优化设计

为提高焦炉炉头烟气集尘罩的抽吸能效,对焦炉炉头烟排放过程特征进行分析,优化了炉头烟集尘罩结构设计,并对比分析了优化前后集尘罩对炉头烟尘的捕获效率和能力,结果表明:射流轨迹随着射流速度的提高逐渐趋于平稳状态,降低了顶端集尘罩吸收烟气的效率;传统集尘罩前端风速分布均小于优化后的集尘罩;当风机风量从1.0×10^(5)m^(3)/h减小7.0×10^(4)m^(3)/h时,优化后的集尘罩重新分配风量,使集尘罩前端和下端和位置的风速均在传统集尘罩以上,表明优化后的集尘罩在克服风量递减问题以及增强前端抽吸效能上具有显著的优势,有利于对沿导烟板扩散的烟气的捕集,强化了对炉头烟尘的捕获效率。

GMC-96B钢轨打磨车新型集尘装置设计研究

钢轨打磨车在作业过程中会产生大量的磨削粉尘,因此需要配备一套集尘装置收集磨削粉尘,以减少扬尘和残留粉尘对周边环境的污染。根据GMC-96B型钢轨打磨车集尘装置的实际使用情况,针对性提出一种适用于该打磨车的新型集尘装置,并对关键子系统进行详细的技术设计及分析计算。计算结果表明,新型集尘装置相比原有集尘装置具有明显的性能提升。

炭黑集尘:系统设计、过滤器选择和集尘器安全

炭黑广泛应用于整个橡胶工业中。了解炭黑粉尘的特性以及这些特性给粉尘控制带来的具体挑战,对于设计和实施有效的粉尘收集系统至关重要。设计良好的集尘系统将确保符合OSHA法规和NFPA炭黑粉尘安全标准。

净化新风机设计中静电集尘器串联方式运用研究

本文的研究中通过理论分析和实验验证,探讨串联静电集尘器在提升空气净化效率和能效方面的潜力。本文最先分析了静电集尘器的工作原理及其在空气净化中的作用,随后介绍了串联设计的概念及其在实际应用中的优势。本文评估了串联静电集尘器的性能表现,包括颗粒物去除效率、能耗和噪音水平等关键指标。旨在为净化新风机设计中经典集尘器发串联方式的应用效果进行优化分析。

综掘工作面风幕集尘风机除尘系统设计及试验研究

为了解决煤矿综掘工作面掘进过程中粉尘浓度过高,影响矿井安全生产的问题,设计了一种利用风幕集尘风机形成合理的控尘流场,防止综掘工作面高浓度含尘风流外溢的新型高效的风幕集尘风机除尘系统。基于流体力学理论和势流叠加原理,建立了受限空间内风机流场的数学模型,为了验证数学模型的合理性,进而在地面搭建了宽2.8 m、高2.3 m、长12 m的模拟巷道进行了风幕射流速度衰减试验。结果表明:风幕射流出口速度初期衰减较快,后期衰减变缓,数学模型所计算理论风速与实测风速基本一致,数学模型正确可靠;整体径向射流风幕需要封住的空间断面内,实测风速都在2 m/s以上,能够有效抑制粉尘颗粒向外逸散,可以在煤矿井下实际安装应用。

风幕集尘风机及其短路流场的数学模型研究

应用风幕集尘技术 ,推出一种新型通风机———风幕集尘风机 ;介绍其构造及应用 ;提出短路流场理论 ,根据流场叠加原理 ,建立了流场数学模型。

一种基于几何特征的列车集尘器形状匹配算法

针对列车集尘器定位不准确的问题,提出了一种基于几何特征的形状匹配算法。该算法首先对轮廓点进行采样,基于极半径、局部曲率确定关键点的初始位置及点集的映射关系,然后以形心为基准,生成以角度和尺度为几何特征的双重描述子,并对其作标准量化处理。最后使用改进的曼哈顿距离计算描述子的相似性。实验结果表明,该形状匹配算法几乎不受伸缩、旋转、平移等几何变换的影响,具有一定的适应性和鲁棒性。

柔性集尘极应用于湿法脱硫烟气深度净化的试验研究

为揭示柔性绝缘疏水纤维织物用作集尘极材料的可行性及电场性能,为解决传统湿式静电技术由集尘极材料选择及表面水膜布置不均引发的系列问题,利用浸润质量在线监测法,得到水对柔性集尘极的毛细浸润特性;通过测量不同给水率条件下柔性集尘极电阻率及伏安特性曲线,揭示柔性集尘极表面水膜特性与静电场性能之间的耦合关系;建立小试/中试试验台,研究了柔性集尘极对燃煤脱硫烟气气溶胶污染物组分的净化性能。结果表明,水能够在柔性集尘极表面形成均匀水膜;试验工况下,柔性集尘极电场性能优于导电刚性材料,柔性集尘极对酸雾气溶胶脱除率达98%以上;中试装置出口烟气酸雾<10mg/m3、浆液滴<15mg/m3、微细粉尘<5mg/m3;工业化装置较高的烟羽透明度表明柔性集尘极实际运行性能良好。

公路清扫车集尘系统仿真设计与优化

运用计算流体力学技术对高速公路清扫车集尘系统的流场进行了仿真分析与结构改进。仿真采用有限体积法FVM ,利用非结构化网格对集尘箱模型进行网格划分 ,采用k -ε湍流双方程模型模拟湍流流动。分析不同的集尘箱设计方案对灰尘沉降效率的影响 ,经过一系列优化 ,最后得到一个优化的设计方案。新集尘箱延长了气流在集尘箱内的停留时间 ,降低了靠近底部位置的气流速度 ,有利于垃圾的沉降与堆积 ,达到了实际设计要求 。

风幕集尘风机的研究

介绍了新研制的风幕集尘风机，通过对集尘风机基本构造的分析，提出了短路流场理论，证明了它的存在及合理性，并指出其应用方向、范围等。

引入磁场的预荷电集尘空气净化效率的研究

提出了在集尘板间引入磁场的创新方法并研究了其对净化效率的影响 .通过试验和对试验数据的分析 ,讨论了引入磁场的预荷电集尘法在净化空气过程中放电电压大小和极性、磁场大小和方向、粒子初速度、集尘板间距等因素对净化效率的影响 .结果表明 ,引入适当强度的磁场可提高净化效率 ,理想的预荷电放电电压为 - 6kV(直流 ) ;根据具体情况 ,集尘板间距和粒子的初速度存在着一个最佳值 .

风幕集尘风机流场的作用机理研究

风幕集尘风机是一种新型的环保风机,由于其具有新颖特殊的流场结构,广泛适用于工矿企业中有毒有害气体及粉尘的治理。作者介绍了其构造,对风机的作用机理进行了分析,提出了短路流场理论。将环形紊流射流与汇流进行叠加,建立了风幕集尘风机流场的数学模型,为风幕集尘风机的应用奠定了理论基础。

四角旋流布置喷嘴负压集尘器的降尘效率优化

为了提高负压集尘器的降尘效率、进一步改善采掘工作面环境和安全状况,根据喷雾降尘过程中雾粒与粉尘相对运动特点,提出四角旋流布置喷嘴的新型负压集尘器结构,以集尘器喷嘴喷雾压力、喷雾有效作用区长度、喷嘴直径、喷嘴轴向偏转角及纵向偏转角为设计变量,建立目标函数（最大降尘效率）。采用改进的遗传算法和蚁群算法的混合算法（改进的GAAA）对2～8μm不同粒径粉尘的降尘效率进行参数优化,并对降尘效果进行分析和模拟验证。研究结果表明,随粉尘粒径增加,平均降尘效率先增大后减小,耗水量逐渐增大;最优降尘参数组使平均降尘效率达90.7%,提高了6.6%。

旋风集尘器外旋流区粉尘分离过程与浓度场分布

针对内旋流加速旋风集尘器的结构特点和工作原理，研究了粉尘颗粒在外旋流区内运动的规律，建立了粉尘颗粒在流场中运动的动力平衡微分方程和轨迹方程，导出了浓度场分布的理论公式，提出了分离效率计算的数值方法。

单块集尘板振打加速度的有限元分析

采用有限元分析软件ABAQUS,对单块集尘板振打加速度进行了分析计算。并将计算结果与解析法和实测法结果进行对比。对比结果表明,有限元计算值更接近于实测值。用有限元法对某厂实际运行的电除尘器加速度进行求解,计算结果与实际基本吻合。由于有限元法能非常方便地处理各种复杂板型、不同的悬挂方式、振打锤的大小以及振打方式,因此,有限元法对于现有极板的分析与新型极板的研究均具有重要的实际意义。

离心静电集尘器的集尘性能

离心静电集尘器（Ｃｙ一Ｅｐ）综合了静电集尘器（Ｅｐ）的高性能和旋风分离器（Ｃｙ）的结构简单、维修方便、价格低廉的优点。本文介绍了（Ｃｙ—Ｅｐ）的集尘性能，并在理论上加以探讨。提出了装置的设计要领，评价了它们的应用范围及其可行性。

静电净油用新型集尘体的研究

从电磁场理论出发，分析了新型纤维集尘体在电场中的状况，提出了提高静电净油效率的有效途径，并通过实验找到了最佳参数的组合。