矿山呼吸性粉尘浓度检测除湿系统研究

为解决湿度过大造成的矿山呼吸性粉尘浓度检测结果偏大甚至检测设备损坏等问题,提出了一种矿山呼吸性粉尘浓度检测除湿系统。该系统以半导体制冷为原理,选择XH-C1210作为制冷器件,设计了散热方式及排水系统,给出了系统的软件流程。系统采用水冷法提高热交换效率,通过除湿后净气对高湿含尘气流进行稀释干燥减少颗粒损失。实验结果显示,对高湿度的含尘气流,当气流温度在24℃以下时,均可使湿度降至60%RH以下,入口温度越低,除湿效果越明显。使用激光粉尘浓度仪进行测试发现,使用该除湿系统可有效避免高湿环境下粉尘浓度测试结果偏大的情况。     

煤矿防尘设备在线监控系统的研究

为了有效地对煤矿井下防尘设备进行监控,设计了一种煤矿防尘设备在线监控系统。提出了系统的总体设计方案,阐述了系统重要组成部分中继通信站的核心单元、数据通信控制技术、数据采集技术和本安电路等关键技术设计方案,介绍了地面监控平台的设计方法及功能。该系统通过中继通信站连接地面监控中心和井下防尘设备,实现了煤矿井下防尘设备的在线监控。     

呼吸性粉尘旋风分离器采样效率数值研究

为了研究开发满足我国BMRC采样规范的呼吸性粉尘预分离器,基于流体力学软件Fluent 6.3对不同结构尺寸呼吸性粉尘旋风分离器内部流场进行模拟仿真,选用标准正交表进行采样效率模拟实验,并利用回归设计技术建立了采样效率的二次回归预测模型。通过数值模拟比较预测模型发现,利用提供的方法研究呼吸性粉尘旋风分离器采样效率可保证计算模型可靠性,提高设计效率。     

基于RSM的呼吸性粉尘旋风分离器分离效能数值模拟研究

为研究满足BMRC曲线的呼吸性粉尘旋风分离器,利用流体力学软件Fluent 6.3对不同结构尺寸旋风分离器内部流场进行数值模拟,并基于响应曲面法、利用统计软件Design-Expert得到了呼吸性粉尘旋风分离器分离效能二次多项式预测模型。通过方差分析及回归方程系数显著性检验可知呼吸性粉尘旋风分离器筒体高度、排气管直径及插入深度对其分离效能有显著影响。根据预测模型加工旋风分离器样件并作实测验证,发现样件分离效能与BMRC曲线标准差为3.16%,小于5%。使用响应曲面法研究呼吸性粉尘旋风分离器分离效能可提高设计效率,保证计算模型可靠性,同时为满足EN481,PM10及PM2.5分离器的设计提供参考。     

储煤场扬尘一体化监测系统研究

为加强对储煤场扬尘的有效监测,提出了一种多参数一体化扬尘监测系统。该系统以光散射法为基础,通过小流量旋风切割器实现PM10及PM2.5的分离。该系统不但可以检测颗粒物质量浓度,而且可以监测温度、湿度、噪声、风速及风向等,监测数据可通过4G网络传输至监管中心。通过与蔡家环境监测站颗粒物质量分数监测结果对比,PM2.5监测值与公布值相关系数为0.97,一致性较高。该系统集成度高,可实现颗粒物质量浓度检测的自动标定,并可以与抑尘、降尘设备联动,可以为储煤场的扬尘监管提供有效依据。     

燃煤电厂超低排放PM10/PM2.5实验室采样对比分析

为探究采用不同原理的颗粒物采样器在燃煤电厂超低排放设施PM₁₀及PM_2.5检测中的结果差异,基于颗粒物采样实验验证模拟系统及全自动滤膜批量称重系统,在0~6 mg/m³质量浓度环境下,对旋风分离器和虚拟冲击器的采样结果的相关性、稳定性进行测试比对,并验证分析了湿度对两种采样方式的影响。结果表明,旋风分离器和虚拟冲击器两种采样方式测试结果呈高度相关,干燥环境下旋风分离器稳定性和重复性优于虚拟冲击器,但湿度对旋风分离器的影响作用强于虚拟冲击器,在燃煤电厂超低排放PM₁₀及PM_2.5采样时,应根据环境差异合理选择采样方式。     

基于PLC的三通道β射线法大气颗粒物连续监测系统

针对常用大气颗粒物监测系统稳定性差,集成度低,测试耗时,TSP、PM10及PM2.5数据"倒挂"等问题,提出一种基于PLC的三通道β射线大气颗粒物连续自动监测系统。系统以β射线吸收原理为基础,采用PLC控制技术,以HMI为人机界面,实现了TSP/PM10及PM2.5 3种颗粒物质量浓度同时检测。监测系统三通道共用动态加热系统,减少了高湿度差异情况下的数据"倒挂"现象。使用称重法作为参比方法对样机进行比对测试,TSP、PM10及PM2.5质量浓度与称重法质量浓度的相关系数均大于0.95,能够准确地反映测试环境的颗粒物实际水平。