喷嘴角度对矿用引射除尘器的性能影响研究

为了探究喷嘴不同角度对矿用引射除尘器引射性能的影响,利用CFD软件对喷嘴不同角度下风流状态进行了数值分析。选用κ-ε模型给定相同边界条件下改变喷嘴角度,分别模拟得到流场状态、压力分布及引射风流大小等参数。分析模拟结果发现,当喷嘴倾斜角度为15°左右时,引射除尘器内部流线比较光滑、引射面压力分布最为均匀、引射风量最大,在相同的引射条件及边界条件下可以有效提高除尘效率和减少能量损失,有利于以后的现场试验和应用推广。     

采煤机机载喷雾引射除尘器的研究与应用

为提高采煤机截煤产尘的治理效果,针对采煤机机面及上风侧摇臂根部的高浓度含尘气流,依据水雾活塞的机理,设计喷雾引射管,组成喷雾引射除尘器。分析得出影响喷管引射风量的主要因素有喷雾压力、喷嘴类型、喉管直径和喉管长度。采用正交试验法对喷管引射风量的主要影响因素进行了试验研究。试验结果表明,随着喉管直径的增大,喷嘴类型成为喷管引射风量的主要影响因素;引射风量随喉管直径变大而出现跃升;同类型喷管,喉管长度对引射风量的影响不大;喉管直径宜采用?200 mm或?300 mm,喷嘴选择SD314,喷雾压力选择8 MPa。现场应用表明,采煤机司机下风侧10 m、20 m处的呼吸性粉尘浓度明显降低,降尘效率大于65.2%,工作面作业环境明显改善。     

喷射式浮选机射流搅拌装置流场分析及结构优化

以喷射式浮选机射流搅拌装置结构优化为目的,选用合理的CFD数值模拟计算方案,综合考查引射性能和流场特性两个指标,对面积比、喉嘴距、喉管长度、引射管布置方式和位置进行优化计算;设计了长喉管、短喉管、导流叶片喷嘴和无导流叶片喷嘴共4组不同结构参数的射流搅拌装置试验,考查并验证了喉管长度和喷嘴内导流叶片对引射能力的影响;采用激光粒子测速仪测试了喷嘴内导流叶片对射流流束形态演变的影响。结果表明:面积比a=1.96～3.24,喉嘴距L_e=0.2D_h～0.6D_h(D_h为喉管直径)、引射管采用双侧对称布置、喷嘴内设置导流叶片及喉管长度在6D_z～12D_z(D_z为喷嘴直径),射流装置的混合效率最理想,引射管布置位置对混合效率影响较小;喷射室压力在0.145～0.160 MPa时,喷嘴内设置导流叶片,长、短喉管吸气能力平均至少提高30.73%和33.94%,引射管全开时长喉管较短喉管的吸气能力高出15%以上。结构参数对流场的影响表现在,面积比增大及引射管靠近喷嘴出口布置,喉管内射流流束的中心速度衰减越快,喉嘴距变化对中心速度的衰减影响较小;喉管长度≤6D_z时,流束中心的流核一直持续到喉管出口,引射流体和工作流体在喉管内动、质量交换不完全;喷嘴内设置导流叶片,有利于流束中心的流核区减小,原因是流束以旋转射流的形式从喷嘴喷出,形成了更有利于工作流体与引射流体动、质量交换的湍流流场;基于理想的引射性能和流场特性,面积比a=3.24、喉嘴距L_e=0.6D_h、引射管采用双侧对称且正对流核区域布置方式、喷嘴内设置导流叶片及喉管长度在6D_z～12D_z为射流搅拌装置的最优结构参数。     

引射除尘器中内旋子式喷嘴的结构研究

以内旋子式喷嘴外壳及旋芯尺寸参数的搭配实验为基础，通过分析实验数据，找到了引射除尘用喷嘴的实验确定方法及有关原则，为进一步优化喷嘴结构奠定了基础。     

综采工作面粉尘防治问题分析与技术改进

针对新桥煤矿2301综采工作面机载喷雾系统喷雾效果差、喷雾耗水量大造成煤质含水量超标、喷嘴雾化程度不高、喷嘴容易发生堵塞等问题,提出了高压喷雾系统设计方案,选择了1.2mm的锥形引射喷嘴和1.5mm的扇形引射喷嘴。采用固定水泵供水方式,结合工作面实际情况,计算出喷雾总用水量247.5L/min,提高了喷雾射程,提升了除尘效果。     

射流混合装置多变参数试验优化及分散机制

射流混合装置被广泛应用于各个领域，其参数对引射性能、微粒运动及作用机制会产生重要的影响。但目前应用于煤泥浮选领域的射流混合装置多变参数缺乏系统性优化。为了优化射流装置的多变参数，搭建射流混合测试系统，探究面积比Ar、喉嘴距Le、喉管长度L、引射管开启度γ和喷嘴出口速度V等关键参数对引射性能的影响规律；基于物理模型参数优化值，调节测试系统，研究射流流场对物料的作用机制，考察射流流场对煤粒表面细泥的剥离能力；运用高速摄像仪捕捉射流流束对引射气泡的卷吸破碎情况；采用激光粒度分析仪揭示气泡粒径的迁移规律。结果表明：当面积比Ar=3.24、喉嘴距Le=0.56 D_h(D_h为喉管直径)时，引射流体流量比q最大；综合考虑引射能力和沿程损失，当喉管长度L=9D_z(D_z为喷嘴直径)、喷嘴出口速度V≥15 m/s时，射流装置的引射性能最为理想；引射流体的流量与引射管开启度γ成正比关系，引射速度受限于射流速度(以喷嘴出口速度V表征)，当射流速度达到15 m/s，引射速度达到上限；基于最优引射性能参数，单次射流混合作用对物...     

后混合磨料射流混合腔内真空度的试验研究

本文通过实验的方法阐述了影响后混合磨料射流真空度的几种因素，旨在为进一步设计后混合磨料射流喷嘴结构提供依据，通过单因子及正交试验，优选出喷嘴结构参数，当引射压力为１０ＭＰａ时，混合腔内真空度可达９６．７１ｋＰａ。     

基于负压诱导技术的架间引射装置的设计与应用

针对降柱移架产尘特点,基于负压诱导技术,研制了一种新型架间喷雾引射降尘装置,并通过正交试验,综合液气比与引射风量2个指标,对架间喷雾引射降尘装置的性能进行了测定。结果表明:试验条件下,喷嘴孔径、喷管直径是液气比的主要影响因素,喷雾压力对其影响不明显;喷嘴孔径1.2 mm、喷管直径150 mm、喷雾压力8 MPa为该降尘装置的最优参数。现场应用表明,架间喷雾引射降尘装置对总粉尘和呼吸性粉尘的降尘效率分别达到了72.5%和84.9%,喷雾引射降尘效果明显。     

基于CFD的气液两相射流引射器设计模拟研究

文章采用Fluent模拟软件对气液两相引射器的最优尺寸进行了数值模拟研究,并分析了引射压力和出口背压对引射器工况的影响。研究结果表明:引射器内射流喷嘴直径受流场发育情况、压力特性曲线和气相体积浓度等因素的影响和制约,综合考虑这四种因素,确定了喷嘴直径范围为16~20mm;当引射压力一定时,随着出口背压的增大,气相流量、气相浓度和出口流速均逐渐减小;当出口背压一定时,射流气相浓度随引射压力的增大呈逐渐上升趋势。     

压气引射孔口除尘器的试验与分析

针对煤矿井下干式钻孔粉尘污染问题,提出了一种煤层钻孔防尘装置。对关键动力元件——压气引射器进行了系统深入的研究;在喷嘴个数及结构尺寸一定时,分析了压气引射除尘器各运行参数之间的关系;在保持其它结构参数不变的条件下,只改变喉嘴距,分别观察对进气口负压、引射风量和噪声的影响情况。实验结果表明:喷嘴出口断面与混合室入口断面重合时,引射器各性能参数达到最优。     

采煤机机载喷雾引射除尘技术及装备的研究

针对3 m左右采高综采工作面使用采煤机喷雾控降尘措施时沿煤壁一侧运移的高浓度粉尘危害严重、机面安装电动除尘风机空间受限的问题，提出了一种利用喷雾引射作为动力进行集中抽尘净化的除尘措施，并采用测试分析的方法对喷雾引射风量、引射效率与喷管直径、喷管长度、喷嘴张角、喷雾水量、喷雾压力之间的关系进行了研究，在此基础上研制出一种高度小于300 mm的机载多管组合式喷雾引射除尘器，其抽吸风量和负压可达到200 m³/min和800 Pa以上，配合使用采煤机喷雾控降尘技术，可将采煤机逆风割煤时下风侧10 m处的呼吸性粉尘降尘效率提高至90%以上。     

大倾角综放面尘源特性与抑尘引射除尘系统研究

考虑大倾角综放面生产条件复杂,采煤机产尘量大,放煤口处的粉尘易扩散,运用现场测试与实验分析相结合的方法对采煤机割煤时产尘量和粒径分布进行研究,对采煤机割煤工序浮尘量与落尘量进行了测算,设计了集抑尘、强化喷雾除尘和尘流控制的大倾角综放工作面采煤机抑尘引射除尘系统,并进行现场试验应用。结果表明:采煤机割煤时产生的粉尘近一半为浮尘,粉尘中位粒径为8.22μm,呼吸性粉尘约占全尘的44.5%,应重点防治。采煤机抑尘引射除尘系统对呼吸性粉尘的除尘效率由原来的49.5%提高到了65.3%。通过在液压支架上安装喷雾喷嘴和引射除尘器,对全尘的除尘效率由69.4%提高到85.7%。该方法可为大倾角综放工作面放煤口位置处的粉尘防治提供参考。     

条缝型高压气流引射喷雾降尘装置的研制与应用

由于采掘工作面的喷雾受水压影响，特别是喷雾费用高、可靠性差、容易堵塞喷嘴和对呼吸性粉尘扑捉能力弱的情况，研究了工作面高压风流引射喷雾降尘技术。通过井下试验应用，并对使用效果进行测定，证实该技术是一整套效果好、适用性强的条缝型高压气流引射喷雾降尘技术。     

采煤机高压外喷雾降尘技术应用研究

综采工作面采煤机高压喷雾具有雾粒细、速度高、射程远、水量较小、覆盖面积大、降尘效率高、引射风量大以及喷嘴不易堵塞等优点.降尘效果在很大程度上取决于喷雾射流的引射风量以及采煤机截割滚筒周围是否能形成均匀的喷雾水幕,以阻止粉尘向外扩散并消除尽可能多的粉尘.介绍了高压喷雾降尘技术及其应用效果.     

XK－1．5型除尘清洗两用机的研制

运用高压水和引射原理，使水射流高效雾化，达到降尘的目的，并主要沉降５μｍ以下的呼吸性粉尘。同时更换喷嘴后也可进行积尘及物体表面清洗。     

喷射器二维流场与性能的数值分析

用CFD数值模拟的方法实现了蒸汽喷射器二维流场的分布和变工况特性。结果表明:喷嘴出口后工作蒸汽与引射蒸汽并非等压混合,速度值与压力值呈现出连续振荡逐渐趋于稳定的趋势。同时分析了工作流体压力、引射流体压力以及出口压力对喷射器性能的影响,并探讨了各参数对喷射器工作性能产生影响的原因。     

新型喷雾降尘技术在综采工作面的应用

为降低8103综采工作面生产期间的粉尘浓度,保证工作面安全生产,挖金湾矿根据工作面实际条件,设计基于B2^#型喷嘴为核心的架间负压引射喷雾及采煤机外喷雾降尘系统。通过采用ANSYS软件对雾化降尘系统进行数值模拟分析,确定喷雾降尘系统中的喷嘴个数、压力、雾化角及安装位置等关键参数。根据喷雾降尘系统实施前后对比得出,工作面呼尘浓度下降66%以上,全尘浓度下降71%以上,工作面降尘效果较好。     

XK—1.5型除尘清洗两用机的研制

运用高压水和引射原理，使水射流高效雾化，达到降尘的目的，并主要沉降５μｍ以下的呼吸性粉尘。同时更换喷嘴后也可进行积尘及物体表面清洗。     

液压支架负压除尘器引射筒内部流场特性研究

为了研究负压除尘器内部的流场特性和提高负压除尘器的除尘效率,分析了负压除尘器的除尘机理,讨论了负压除尘器引射筒内部影响除尘的因素。基于FLUENT软件搭建了负压除尘器流体模型,采用单一变量法对不同水压、喷嘴直径和喷嘴位置下的除尘器内部流场进行分析。得到负压除尘器的最佳参数:水压为12MPa,喷嘴直径为1.5mm,最佳喷嘴位置为距离集气罩端面400mm处。仿真结果对研究负压除尘器的除尘效率具有一定的参考价值,为负压除尘器的喷嘴结构设计提供依据。     

基于引射器原理的投砾装置喷嘴CFD优化仿真分析

地浸钻孔成井工艺中,目前常用的投砾设备主要有渣浆泵与各类自制投砾装置。基于引射器原理的投砾装置是一种现场应用较广的投砾装置,为了提高该投砾装置的工作效率和投砾质量,本文基于计算流体力学的数值模拟软件Fluent对引射器原理的投砾装置的引射器结构进行了数值模拟的优化分析。分析结果表明,引射器喷嘴直径对引射效果具有较大影响,引射器的引射系数随喷嘴直径的增大而逐渐减小,但较小的喷嘴直径会导致对泥浆泵的泵压负荷增大,对于现场使用的BW250型泥浆泵,要求最高压力≯6 MPa,因此引射器喷嘴的直径为5 mm时为最优值;混合室直径增大会降低引射器性能,根据砾料通过能力等确定最优参数为18 mm;混合室长度有利于提高引射器性能,本文优化值为120 mm长度时为较佳混合室管长。优化后的投砾装置较原有基于大喷嘴直径引射器的投砾装置,投砾效率和质量均有大幅提高。