【摘要】：粉塵危害是煤礦生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一,充斥生產(chǎn)空間的粉塵不僅加速機(jī)械磨損,縮短儀器的使用壽命,且在一定條件下會(huì)引發(fā)粉塵爆炸,特別是呼吸性粉塵易被人體吸收,產(chǎn)生各種呼吸性疾病,嚴(yán)重威脅礦井和礦工的安全。目前,國(guó)內(nèi)外煤礦井下普遍采用濕式抑塵、降塵為主,應(yīng)用最廣泛的是噴霧降塵技術(shù)。其中,應(yīng)用最多的為高壓噴霧技術(shù),該技術(shù)噴出的水霧粒徑較大,水霧不易對(duì)呼吸性粉塵造成碰撞、攔截、團(tuán)聚等作用,造成對(duì)呼吸性粉塵的捕集效率較低。國(guó)內(nèi)外目前普遍認(rèn)為實(shí)現(xiàn)液體最有效的霧化方式即為兩相流噴霧技術(shù),利用氣液兩相流噴嘴產(chǎn)生的霧滴粒徑可以達(dá)到幾微米,能夠有效提高對(duì)呼吸性粉塵的沉降效率。兩相流噴嘴雖然已在除塵中得到一定的應(yīng)用,對(duì)于影響氣液兩相流噴嘴霧化效率的因素也取得一定的研究進(jìn)展,但還是存在噴嘴噴霧能耗高,霧化不均勻,噴嘴易堵塞、小粒徑霧滴占比小等不足,導(dǎo)致兩相流除塵技術(shù)在煤礦中的實(shí)際應(yīng)用受到很大的限制。基于氣液兩相流噴嘴的特征結(jié)構(gòu)、噴射條件和霧化機(jī)理,提出氣孔的數(shù)量與孔徑、水孔的孔徑、氣孔偏移角、出霧口形式和內(nèi)置節(jié)流桿等特征結(jié)構(gòu)是影響兩相流噴嘴霧化的主要結(jié)構(gòu)因素,氣壓、水壓和氣水比等噴射條件是影響兩相流噴嘴霧化的主要噴射因素,且設(shè)計(jì)加工了一種兩相流霧化噴嘴,搭建了一套完整的霧化測(cè)試系統(tǒng)和除塵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過(guò)調(diào)控氣孔的數(shù)量與孔徑、水孔的孔徑、氣孔偏移角、內(nèi)置節(jié)流桿和出霧口形式可以實(shí)現(xiàn)兩相流噴嘴的高效霧化,其霧滴中位粒徑小于10微米,霧化量最高可達(dá)5kg/h,霧化均勻,霧化性能良好。其中,內(nèi)置節(jié)流桿和氣孔偏移角對(duì)兩相流噴嘴霧化性能影響最大,是噴嘴在低能耗下也能產(chǎn)生10微米以下水霧的重要特征結(jié)構(gòu)。通過(guò)調(diào)控氣壓、水壓和氣水比等因素來(lái)研究噴射條件對(duì)兩相流噴嘴霧化性能的影響。研究結(jié)果表明霧滴粒徑隨著氣壓的增大而減小,隨著水壓的增大而增大,在一定氣液比值范圍內(nèi),噴嘴具有良好的霧化性能,粒徑小,霧化均勻,在外流場(chǎng)中沿橫向方向幾乎不變,沿軸向方向逐漸增大�；谝陨蠈�(duì)兩相流噴嘴霧化特性的研究展開(kāi)了兩相流噴嘴不同霧化參數(shù)對(duì)霧化降塵的影響研究。研究發(fā)現(xiàn)噴射條件對(duì)霧化降塵效率有著很大影響,降塵效率隨著霧滴粒徑的增大而增大,隨著霧化量的增大而減小,隨著粉塵濃度的增大而增大,在霧滴粒徑小于10Km時(shí),對(duì)呼吸性粉塵的去除有良好的效果,其降塵效率可達(dá)90%以上,為低能耗、小粒徑的噴嘴結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及應(yīng)用和除塵裝置的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)和關(guān)鍵技術(shù)支撐。
【圖文】：

粉塵按照粒徑的劃分可分為非呼吸性粉塵和呼吸性粉塵，非呼吸性粉塵的粒徑一股逡逑大于１０ｐｍ，顆粒較大，儂靠自身重力即可沉降，呼吸性粉塵的粒徑小于１０，，顆粒小，逡逑其粒徑對(duì)比如圖１．２。逡逑＾邐人類(lèi)頭發(fā)逡逑ｇａ邋｜0ｐｍ邐ＰＭ２．５邋顆粒逡逑細(xì)砂石平均直徑９０ｐｍ逡逑圖１．２粒徑對(duì)比逡逑粉塵中對(duì)人和礦井危害最大并且最難以防治的是呼吸性粉塵，它的粒徑小，靠自身逡逑重力難以沉降，將長(zhǎng)期漂浮在空氣中，難以沉降，容易受到環(huán)境風(fēng)流的影響，隨風(fēng)飄散逡逑性強(qiáng)，難以用一般的降塵技術(shù)來(lái)處理，易造成二次揚(yáng)塵，而且相對(duì)表面積大，擴(kuò)散能力逡逑１逡逑

粉塵按照粒徑的劃分可分為非呼吸性粉塵和呼吸性粉塵，非呼吸性粉塵的粒徑一股逡逑大于１０ｐｍ，顆粒較大，，儂靠自身重力即可沉降，呼吸性粉塵的粒徑小于１０，，顆粒小，逡逑其粒徑對(duì)比如圖１．２。逡逑＾邐人類(lèi)頭發(fā)逡逑ｇａ邋｜0ｐｍ邐ＰＭ２．５邋顆粒逡逑細(xì)砂石平均直徑９０ｐｍ逡逑圖１．２粒徑對(duì)比逡逑粉塵中對(duì)人和礦井危害最大并且最難以防治的是呼吸性粉塵，它的粒徑小，靠自身逡逑重力難以沉降，將長(zhǎng)期漂浮在空氣中，難以沉降，容易受到環(huán)境風(fēng)流的影響，隨風(fēng)飄散逡逑性強(qiáng)，難以用一般的降塵技術(shù)來(lái)處理，易造成二次揚(yáng)塵，而且相對(duì)表面積大，擴(kuò)散能力逡逑１逡逑
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TD714.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2590522