發(fā)布時間：2017-10-19 17:27

  本文關(guān)鍵詞：帶式輸送機轉(zhuǎn)載點負(fù)壓濕式除塵裝置研究

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【摘要】：目前，煤炭依然是世界最重要的基礎(chǔ)能源之一。隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，煤炭需求量也在迅速增長，開采量也隨之增加。在煤炭快速采掘、輸運的過程中不可避免的會產(chǎn)生粉塵，嚴(yán)重影響著工作人員的健康，甚至造成煤礦爆炸及損壞設(shè)備等危害。帶式輸送機轉(zhuǎn)載點是煤礦生產(chǎn)運輸中的重要產(chǎn)塵源之一。目前對其降塵多是通過人工開啟水閥來噴霧灑水進行降塵，需要有專人負(fù)責(zé)，，且降塵效果不理想。因此，設(shè)計并開發(fā)一種帶式輸送機轉(zhuǎn)載點處的降塵裝置是十分必要的，對有效改善工人的工作環(huán)境具有重要意義。 本文分析了煤礦粉塵的產(chǎn)生及危害，研究了帶式輸送機轉(zhuǎn)載點處粉塵的分布特點、受力狀況及擴散模式。運用GAMBIT建立了轉(zhuǎn)載點處的幾何模型并劃分計算網(wǎng)格，導(dǎo)入FLUENT進行了仿真模擬，得到了帶式輸送機轉(zhuǎn)載點處粉塵最大濃度的位置范圍，為帶式輸送機轉(zhuǎn)載點負(fù)壓濕式除塵裝置的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。 通過分析現(xiàn)有轉(zhuǎn)載點除塵技術(shù)的優(yōu)缺點，并結(jié)合帶式輸送機轉(zhuǎn)載點實際情況提出了負(fù)壓濕式除塵裝置，利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生相對于大氣壓力的負(fù)壓，將含塵空氣吸入裝置內(nèi)部，然后通過噴嘴噴出的水霧進行有限空間內(nèi)的降塵。從理論上分析了裝置的霧化捕塵過程，計算了降塵裝置在一定壓力情況下的耗水量，然后對裝置的葉輪、噴嘴、電控部分進行了設(shè)計與分析，并確定了該裝置的匹配參數(shù)。該裝置安裝操作簡單方便，成本低廉，可以有效的抑制轉(zhuǎn)載點處粉塵的擴散。 本文利用FLUENT軟件分別就單個噴嘴、裝置后風(fēng)筒霧場及整個裝置的氣流場進行了仿真研究。研究表明，流線形噴嘴較錐形噴嘴產(chǎn)生較小的渦流損失，霧化效果好。用于有限空間除塵的各項匹配參數(shù)為：風(fēng)筒內(nèi)風(fēng)速應(yīng)控制在3～12m/s、噴嘴壓力控制在2～6MPa之間，噴嘴個數(shù)控制在3個，電機轉(zhuǎn)速為1450r/min。此時可以使得后風(fēng)筒內(nèi)霧場分布均勻，充滿空間，除塵效果最佳。 對帶式輸送機轉(zhuǎn)載點負(fù)壓濕式除塵裝置進行了實驗室試驗，著重對裝置的負(fù)壓效果、噴霧效果及裝置運行狀況進行了實際測試。結(jié)果表明，裝置整體運行狀況良好，其各方面性能均能滿足裝置的設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：煤礦粉塵 帶式輸送機轉(zhuǎn)載點 濕式除塵裝置 噴霧降塵
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD714.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 煤礦粉塵概述11-14
• 1.1.1 粉塵的分類11-13
• 1.1.2 粉塵的危害13-14
• 1.2 轉(zhuǎn)載點粉塵的構(gòu)成及轉(zhuǎn)載點產(chǎn)塵機理14-16
• 1.2.1 轉(zhuǎn)載點粉塵的構(gòu)成14
• 1.2.2 轉(zhuǎn)載點產(chǎn)塵機理14-16
• 1.3 轉(zhuǎn)載點粉塵防治技術(shù)研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 本課題的研究意義和內(nèi)容19-20
• 1.4.1 本課題的研究意義19-20
• 1.4.2 本課題的研究內(nèi)容20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 第二章 轉(zhuǎn)載點粉塵運移規(guī)律研究21-39
• 2.1 轉(zhuǎn)載點粉塵特點21-22
• 2.2 轉(zhuǎn)載點粉塵擴散機理22-28
• 2.2.1 粉塵受力分析22-25
• 2.2.2 粉塵運動分析25-28
• 2.3 轉(zhuǎn)載點粉塵運移規(guī)律仿真分析28-36
• 2.3.1 FLUENT 軟件簡介28-29
• 2.3.2 模型建立及網(wǎng)格劃分29-31
• 2.3.3 模擬參數(shù)及邊界條件的設(shè)定31-32
• 2.3.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析32-36
• 2.4 本章小結(jié)36-39
• 第三章 轉(zhuǎn)載點負(fù)壓濕式除塵裝置的設(shè)計39-55
• 3.1 轉(zhuǎn)載點負(fù)壓濕式除塵裝置方案分析39-42
• 3.1.1 轉(zhuǎn)載點粉塵概況39
• 3.1.2 轉(zhuǎn)載點除塵裝置設(shè)計要求39-40
• 3.1.3 噴霧降塵裝置方案40-42
• 3.2 除塵裝置相關(guān)理論研究42-46
• 3.2.1 捕塵機理分析42-45
• 3.2.2 耗水量計算45-46
• 3.3 關(guān)鍵元件的設(shè)計與分析46-49
• 3.3.1 葉輪及電機的參數(shù)計算46-47
• 3.3.2 噴嘴部分設(shè)計47-49
• 3.4 電控部分設(shè)計49-53
• 3.4.1 MCS-51 單片機49-50
• 3.4.2 A/D 轉(zhuǎn)換器50-51
• 3.4.3 電磁閥接口電路51-52
• 3.4.4 程序控制52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 轉(zhuǎn)載點負(fù)壓濕式除塵裝置流場仿真研究55-83
• 4.1 FLUENT 模型方程介紹55-57
• 4.2 單個噴嘴內(nèi)流場仿真研究57-61
• 4.2.1 理論分析57
• 4.2.2 幾何模型的建立57
• 4.2.3 內(nèi)流場仿真分析57-61
• 4.3 后風(fēng)筒霧場仿真研究61-71
• 4.3.1 后風(fēng)筒流場建模與仿真參數(shù)設(shè)定61-63
• 4.3.2 數(shù)值模擬方案設(shè)計63
• 4.3.3 不同風(fēng)速不同噴霧壓力下的流場仿真63-67
• 4.3.4 不同噴嘴個數(shù)的流場仿真67-71
• 4.4 整體氣流場仿真研究71-81
• 4.4.1 模型建立與網(wǎng)格劃分71-73
• 4.4.2 不同轉(zhuǎn)速下流場速度變化規(guī)律73-76
• 4.4.3 不同轉(zhuǎn)速下流場壓力變化規(guī)律76-79
• 4.4.4 不同轉(zhuǎn)速下流場速度壓力數(shù)據(jù)統(tǒng)計79-81
• 4.5 本章小結(jié)81-83
• 第五章 轉(zhuǎn)載點負(fù)壓濕式除塵裝置試驗研究83-89
• 5.1 試驗?zāi)康?/span>83
• 5.2 試驗條件83-84
• 5.3 試驗系統(tǒng)84-85
• 5.4 試驗數(shù)據(jù)分析及結(jié)論85-87
• 5.5 本章小結(jié)87-89
• 第六章 結(jié)論與展望89-91
• 6.1 主要結(jié)論89-90
• 6.2 進一步工作與展望90-91
• 參考文獻91-95
• 致謝95-97
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文97

【參考文獻】

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本文編號：1062370