基于橫流風(fēng)幕的軟密封控塵系統(tǒng)及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-03 12:11
當(dāng)前,我國(guó)過(guò)程工業(yè)中無(wú)法固定密封環(huán)節(jié),如中草藥生產(chǎn)、煙草生產(chǎn)、分散鑄造、礦物加工等,由于工藝或操作需要無(wú)法使用固定密封,存在嚴(yán)重的粉塵跑、冒、漏等現(xiàn)象,是造成安全事故和塵肺病頻發(fā)的重要原因,至今沒(méi)有簡(jiǎn)單有效的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)粉塵的高效控制與捕收。將風(fēng)幕應(yīng)用在無(wú)法固定密封環(huán)節(jié)開(kāi)展煙塵的控制與捕收是風(fēng)幕隔塵技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。在對(duì)風(fēng)幕發(fā)生裝置的體積有嚴(yán)格限制的應(yīng)用場(chǎng)合,風(fēng)幕發(fā)生裝置的體積下限和風(fēng)幕均勻性、穩(wěn)定性的關(guān)系還無(wú)研究數(shù)據(jù)可以借鑒;另外,在開(kāi)放產(chǎn)塵源利用風(fēng)幕直接收塵的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與技術(shù)還不完備,有待開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究和裝備開(kāi)發(fā)。首先,本文以小體積橫流風(fēng)幕發(fā)生裝置為研究目標(biāo),通過(guò)研究“軸向進(jìn)氣,徑向排風(fēng)”式風(fēng)幕發(fā)生裝置的橫截面積、送風(fēng)槽和導(dǎo)流葉片三個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)風(fēng)幕均勻性、擴(kuò)散性和偏斜性的影響機(jī)制發(fā)現(xiàn),增大橫截面積可減小風(fēng)幕發(fā)生裝置全長(zhǎng)上的靜壓差,提高風(fēng)幕的均勻性,另外,導(dǎo)流葉片的分流和引流作用在一定程度上可改善風(fēng)幕的均勻性,在對(duì)體積有上限要求的應(yīng)用條件下,保證風(fēng)幕均勻的風(fēng)幕發(fā)生裝置適宜直徑為110mm,導(dǎo)流葉片間距為60mm;一定長(zhǎng)度的送風(fēng)槽能有效整理出口風(fēng)流的紊亂度,削弱射流對(duì)周?chē)諝獾木砦饔?...
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)法固定密封環(huán)節(jié)煙塵捕收的現(xiàn)實(shí)狀況
2.1 風(fēng)幕隔塵技術(shù)概述(Summary of Air Curtain Dust IsolationTechnology )風(fēng)幕發(fā)生裝置的出風(fēng)口以一定的氣流速度吹出產(chǎn)生連續(xù)的平面射流風(fēng)幕,風(fēng)幕利用自身快速流動(dòng)特性,在產(chǎn)塵區(qū)和潔凈區(qū)之間形成一道“無(wú)形透明屏障”;如圖 2-1。風(fēng)幕的隔塵機(jī)理與實(shí)體壁面阻擋塵粒穿透不同,主要是由于風(fēng)幕自身的卷吸作用。在風(fēng)幕的卷吸作用下,產(chǎn)塵區(qū)的含塵空氣不斷被稀釋和帶走,因此大部分粉塵不能穿透風(fēng)幕進(jìn)入潔凈區(qū);少數(shù)由于風(fēng)幕氣流的橫向脈動(dòng)穿透風(fēng)幕進(jìn)入風(fēng)幕內(nèi)部的塵粒又進(jìn)入潔凈區(qū)一側(cè)的風(fēng)幕卷吸氣流中而隨風(fēng)幕氣流運(yùn)動(dòng),從而保證了潔凈區(qū)的環(huán)境清潔,達(dá)到隔塵的目的。
2課題研究思路及方案9均隔離效率達(dá)82.34%。Rydocketal.[65]設(shè)計(jì)優(yōu)化用于隔離餐廳吸煙區(qū)的恒溫風(fēng)幕,并采用示蹤技術(shù)顯示風(fēng)幕可有效控制吸煙區(qū)污染物的擴(kuò)散。Santolietal.[66]運(yùn)用風(fēng)幕隔離博物館里的藝術(shù)品與空氣污染物,既保護(hù)文化遺產(chǎn)不被污染,也不限制游客對(duì)藝術(shù)品的感知,效率可達(dá)70%-75%。文獻(xiàn)[72]提出,手術(shù)室中的關(guān)鍵操作區(qū)域需要安裝風(fēng)幕與層流擴(kuò)散器與污染物隔離。目前,風(fēng)幕發(fā)生裝置通常有兩種主要形式,如圖2-2。前一種進(jìn)氣需要較大的過(guò)渡空間,不符合小體積的工業(yè)實(shí)際需要;后一種形式較前一種形式來(lái)說(shuō),占地空間相對(duì)較小,但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制作成本相對(duì)較高。圖2-2常見(jiàn)的風(fēng)幕發(fā)生裝置類(lèi)型Figure2-2Twodifferenttypesofcommonly-usedaircurtaingenerators無(wú)法固定密封粉塵源工位空間狹小,要求控塵系統(tǒng)的體積緊湊,F(xiàn)有研究對(duì)射流角度、射流速度、風(fēng)幕布局等風(fēng)幕參數(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究,但在對(duì)風(fēng)幕發(fā)生裝置有嚴(yán)格體積限制的應(yīng)用場(chǎng)合,還沒(méi)有較為詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以借鑒。2.2軟密封控塵技術(shù)原理(Principleofsoft-sealDust-controlTechnology)2.2.1旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕原理自然界中,龍卷風(fēng)的抽吸能力非常強(qiáng)勁。利用龍卷風(fēng)的強(qiáng)勁旋風(fēng)流場(chǎng),可有效提高對(duì)煙塵的抽吸能力和距離。旋風(fēng)抽吸流場(chǎng)的形成必須具備兩個(gè)條件,一是中部的上升氣流,二是水平方向的剪切力。對(duì)第一個(gè)條件而言,可利用抽吸氣流。在產(chǎn)塵區(qū)中心設(shè)置吸風(fēng)口,在吸風(fēng)氣流的負(fù)壓作用下,即可在軸線方向上形成一股相對(duì)強(qiáng)勁的吸氣流。對(duì)第二個(gè)條件而言,可利用利用空氣自身的粘性。多個(gè)風(fēng)幕在產(chǎn)塵區(qū)四周按同一時(shí)針?lè)较虼党觯瑢?duì)產(chǎn)塵區(qū)形成立體旋轉(zhuǎn)封閉空間,在粘性切應(yīng)力的作用下旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕射流誘使氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。工作面的含塵氣流被旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕射流包圍控制,旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕發(fā)揮隔?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“金山銀山”與“綠水青山”關(guān)系的邏輯理路[J]. 王景通,林建華. 學(xué)習(xí)與探索. 2019(06)
[2]木材加工企業(yè)粉塵涉爆現(xiàn)狀及整治措施探析[J]. 謝嘉,劉德禮,盧亞云. 中國(guó)人造板. 2019(05)
[3]生產(chǎn)不能以生命為代價(jià) 陜西神木李家溝“1·12”事故感想[J]. 閔喜平. 班組天地. 2019(03)
[4]煤礦塵肺病發(fā)病因素及治理措施[J]. 佚名. 安全與健康. 2019(03)
[5]對(duì)塵肺病臨床診斷的幾點(diǎn)看法[J]. 葉綠素,王永義. 中國(guó)工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志. 2019(01)
[6]改革開(kāi)放40年,再出發(fā)[J]. 郭根錦. 今日制造與升級(jí). 2019(01)
[7]“兩山論”的發(fā)展模式及實(shí)踐路徑[J]. 曾賢剛,秦穎. 教學(xué)與研究. 2018(10)
[8]不要把塵肺病防治引入歧途[J]. 李德鴻. 環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué). 2018(04)
[9]技術(shù)入手防治粉塵[J]. 包冬冬,王福興. 勞動(dòng)保護(hù). 2016(09)
[10]多向渦流風(fēng)幕阻隔粉塵彌散的模擬實(shí)驗(yàn)[J]. 聶文,劉陽(yáng)昊,程衛(wèi)民,周剛,薛嬌,馬驍. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
博士論文
[1]礦用空氣幕理論及其應(yīng)用研究[D]. 王海寧.中南大學(xué) 2005
[2]塵肺病相關(guān)基因篩選研究[D]. 姚武.四川大學(xué) 2005
碩士論文
[1]薄煤層掘進(jìn)工作面氣幕控塵技術(shù)研究[D]. 劉德爽.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]高效節(jié)能徑向直葉片濕式除塵器研究[D]. 吳晟.中南大學(xué) 2012
[3]旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕排風(fēng)罩?jǐn)?shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 林愛(ài)暉.湖南科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3566256
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)法固定密封環(huán)節(jié)煙塵捕收的現(xiàn)實(shí)狀況
2.1 風(fēng)幕隔塵技術(shù)概述(Summary of Air Curtain Dust IsolationTechnology )風(fēng)幕發(fā)生裝置的出風(fēng)口以一定的氣流速度吹出產(chǎn)生連續(xù)的平面射流風(fēng)幕,風(fēng)幕利用自身快速流動(dòng)特性,在產(chǎn)塵區(qū)和潔凈區(qū)之間形成一道“無(wú)形透明屏障”;如圖 2-1。風(fēng)幕的隔塵機(jī)理與實(shí)體壁面阻擋塵粒穿透不同,主要是由于風(fēng)幕自身的卷吸作用。在風(fēng)幕的卷吸作用下,產(chǎn)塵區(qū)的含塵空氣不斷被稀釋和帶走,因此大部分粉塵不能穿透風(fēng)幕進(jìn)入潔凈區(qū);少數(shù)由于風(fēng)幕氣流的橫向脈動(dòng)穿透風(fēng)幕進(jìn)入風(fēng)幕內(nèi)部的塵粒又進(jìn)入潔凈區(qū)一側(cè)的風(fēng)幕卷吸氣流中而隨風(fēng)幕氣流運(yùn)動(dòng),從而保證了潔凈區(qū)的環(huán)境清潔,達(dá)到隔塵的目的。
2課題研究思路及方案9均隔離效率達(dá)82.34%。Rydocketal.[65]設(shè)計(jì)優(yōu)化用于隔離餐廳吸煙區(qū)的恒溫風(fēng)幕,并采用示蹤技術(shù)顯示風(fēng)幕可有效控制吸煙區(qū)污染物的擴(kuò)散。Santolietal.[66]運(yùn)用風(fēng)幕隔離博物館里的藝術(shù)品與空氣污染物,既保護(hù)文化遺產(chǎn)不被污染,也不限制游客對(duì)藝術(shù)品的感知,效率可達(dá)70%-75%。文獻(xiàn)[72]提出,手術(shù)室中的關(guān)鍵操作區(qū)域需要安裝風(fēng)幕與層流擴(kuò)散器與污染物隔離。目前,風(fēng)幕發(fā)生裝置通常有兩種主要形式,如圖2-2。前一種進(jìn)氣需要較大的過(guò)渡空間,不符合小體積的工業(yè)實(shí)際需要;后一種形式較前一種形式來(lái)說(shuō),占地空間相對(duì)較小,但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制作成本相對(duì)較高。圖2-2常見(jiàn)的風(fēng)幕發(fā)生裝置類(lèi)型Figure2-2Twodifferenttypesofcommonly-usedaircurtaingenerators無(wú)法固定密封粉塵源工位空間狹小,要求控塵系統(tǒng)的體積緊湊,F(xiàn)有研究對(duì)射流角度、射流速度、風(fēng)幕布局等風(fēng)幕參數(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究,但在對(duì)風(fēng)幕發(fā)生裝置有嚴(yán)格體積限制的應(yīng)用場(chǎng)合,還沒(méi)有較為詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以借鑒。2.2軟密封控塵技術(shù)原理(Principleofsoft-sealDust-controlTechnology)2.2.1旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕原理自然界中,龍卷風(fēng)的抽吸能力非常強(qiáng)勁。利用龍卷風(fēng)的強(qiáng)勁旋風(fēng)流場(chǎng),可有效提高對(duì)煙塵的抽吸能力和距離。旋風(fēng)抽吸流場(chǎng)的形成必須具備兩個(gè)條件,一是中部的上升氣流,二是水平方向的剪切力。對(duì)第一個(gè)條件而言,可利用抽吸氣流。在產(chǎn)塵區(qū)中心設(shè)置吸風(fēng)口,在吸風(fēng)氣流的負(fù)壓作用下,即可在軸線方向上形成一股相對(duì)強(qiáng)勁的吸氣流。對(duì)第二個(gè)條件而言,可利用利用空氣自身的粘性。多個(gè)風(fēng)幕在產(chǎn)塵區(qū)四周按同一時(shí)針?lè)较虼党觯瑢?duì)產(chǎn)塵區(qū)形成立體旋轉(zhuǎn)封閉空間,在粘性切應(yīng)力的作用下旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕射流誘使氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。工作面的含塵氣流被旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕射流包圍控制,旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕發(fā)揮隔?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“金山銀山”與“綠水青山”關(guān)系的邏輯理路[J]. 王景通,林建華. 學(xué)習(xí)與探索. 2019(06)
[2]木材加工企業(yè)粉塵涉爆現(xiàn)狀及整治措施探析[J]. 謝嘉,劉德禮,盧亞云. 中國(guó)人造板. 2019(05)
[3]生產(chǎn)不能以生命為代價(jià) 陜西神木李家溝“1·12”事故感想[J]. 閔喜平. 班組天地. 2019(03)
[4]煤礦塵肺病發(fā)病因素及治理措施[J]. 佚名. 安全與健康. 2019(03)
[5]對(duì)塵肺病臨床診斷的幾點(diǎn)看法[J]. 葉綠素,王永義. 中國(guó)工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志. 2019(01)
[6]改革開(kāi)放40年,再出發(fā)[J]. 郭根錦. 今日制造與升級(jí). 2019(01)
[7]“兩山論”的發(fā)展模式及實(shí)踐路徑[J]. 曾賢剛,秦穎. 教學(xué)與研究. 2018(10)
[8]不要把塵肺病防治引入歧途[J]. 李德鴻. 環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué). 2018(04)
[9]技術(shù)入手防治粉塵[J]. 包冬冬,王福興. 勞動(dòng)保護(hù). 2016(09)
[10]多向渦流風(fēng)幕阻隔粉塵彌散的模擬實(shí)驗(yàn)[J]. 聶文,劉陽(yáng)昊,程衛(wèi)民,周剛,薛嬌,馬驍. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
博士論文
[1]礦用空氣幕理論及其應(yīng)用研究[D]. 王海寧.中南大學(xué) 2005
[2]塵肺病相關(guān)基因篩選研究[D]. 姚武.四川大學(xué) 2005
碩士論文
[1]薄煤層掘進(jìn)工作面氣幕控塵技術(shù)研究[D]. 劉德爽.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]高效節(jié)能徑向直葉片濕式除塵器研究[D]. 吳晟.中南大學(xué) 2012
[3]旋轉(zhuǎn)風(fēng)幕排風(fēng)罩?jǐn)?shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 林愛(ài)暉.湖南科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3566256
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