煤矿井下防爆柴油机尾气控制技术探讨

基于煤矿井下防爆柴油机尾气排放的控制和净化,改善煤矿井下作业环境,介绍了柴油机尾气控制技术的发展现状,分析了柴油机尾气成分及其危害,探讨了降低煤矿用防爆柴油机尾气排放指标方法,认为对于煤矿用防爆柴油机选择增压中冷柴油机并调整合适的喷油正时和喷油速率,结合水洗法,是降低煤矿用防爆柴油机排放指标的有效途径.     

内燃机车在煤矿井下使用的探索

<正> 目前,国内外煤矿井下广泛使用架线式电机车和蓄电池机车(或架线与蓄电池组合使用的机车),作为运输的牵引动力。由于架线式电机车不能防爆,从而不能在超级瓦斯矿井使用。蓄电池机车在煤矿井下也不是十分理想的运输牵引动力机车。以柴油机作动力的内燃机车在全世界许多矿中占有重要位置。防爆柴油机车在一些主要产煤国已使用50多年。使用这种机车作运输的牵引动力,具有安全、灵活、经济等优点。虽然国外煤矿井下已大量采用柴油机为动力的内燃机车,但在我国尚属空白。我国煤矿井下究竟能否安全地使用柴油机作动力的内燃机车,关键是解决好下列问题:1)机车的防爆;2)机车的废气净化;3)机车运行中的安全问题;4)使用柴油机车对煤矿井下通风量的要求。下面就我们在研制防爆低污染柴油机车的过程中对以上几个问题提出粗浅的看法。     

煤矿用无轨辅助运输车辆舒适性技术研究

针对煤矿井下光线差,通风不畅,巷道条件有限,湿度大等特殊的工作环境,以煤矿用防爆柴油机为动力的无轨辅助运输车辆为研究对象,从车辆布置,平顺性,驾驶操作性能与驾乘环境,智能自动化等四个技术层面,详细阐述了影响车辆舒适性的若干因素,并针对性地提出了一些新的设计思路和切实可行的措施,对改善矿用车辆舒适性进行了有益的探索。     

柴油添加剂在煤矿防爆柴油机车辆中的应用

针对煤矿防爆柴油机车辆的废气排放差,尤其是冒黑烟的问题,提出了一种实用且有效的方法,即在防爆柴油机的油箱中加入柴油添加剂,通过与柴油充分融合,使防爆柴油机充分燃烧,其防爆车辆运行4～8 h后,在怠速、空转高速及满负荷高速3种工况下进行现场测试。测试结果表明该防爆车辆CO的排放量减少了20.0%～34.5%,烟度也得到一定程度的降低,减排效果明显,对改善煤矿井下的工作环境及降低井下作业人员职业病的风险有着重大的意义。     

尾气净化技术在煤矿防爆柴油机上的应用

随着煤矿井下机械化程度的不断提高,防爆柴油机车辆得到了广泛的应用。柴油机车辆的不断增加也导致煤矿井下空气污染的急速加重,降低污染物排放已经成为煤矿急需解决的问题。防爆柴油机主要污染物是CO、NOX及颗粒物,尾气净化技术可以有效地减少其排放量。主要介绍尾气净化技术在某型防爆柴油机上的应用。     

煤矿井下柴油机的应用分析

针对煤矿井下瓦斯煤尘浓度大?空间狭小及通风不畅等恶劣的作业环境,需要对现有柴油机进行改进使之具有防爆能力。另外为达到我国煤矿安全中的相关规定,还配备废气净化及自动保护装置。     

防爆柴油机国三排放试验台的设计研究

由于煤矿井下的恶劣环境直接影响矿工的生命健康，而井下污染物的一个重要来源是防爆柴油机作为动力的无轨胶轮车尾气排放，随着国家煤监局要求井下防爆柴油机排放必须达到国三标准，因此需建设一套防爆柴油机排放试验台对井下防爆柴油机进行国三排放检验。采用测控加载系统、进气流量及压力测量系统、数据采集分析系统及排放测试系统搭建了防爆柴油机国三排放试验台，结果表明该试验台运行平稳、可靠。     

煤矿用防爆柴油机噪声分析

针对煤矿井下用防爆柴油机存在噪声大的问题,分析了防爆柴油机表面声强法的测量原理及方法,并在此基础上进行了表面声功率的计算。另外,通过噪声源的识别,确定了防爆柴油机的油底壳和喷油泵是主要的表面噪声源,这对煤矿井下用防爆柴油机的降噪工作有现实意义。     

防爆柴油机无轨胶轮车制动系统分析与研究

对煤矿井下用防爆柴油机无轨胶轮车的制动系统进行了分析,对不同形式的制动器和制动控制系统进行了对比研究。结果表明:湿式制动器和全液压制动系统在安全性能上有着明显的优势,适合在煤矿井下防爆柴油机无轨胶轮车上推广应用。     

防爆电控柴油机的技术特点及应用现状

随着煤矿机械化程度的不断提高,原有机械式防爆柴油机已不能满足煤矿使用的要求,防爆电控柴油机在此种背景下应运而生。文章阐述了防爆电控柴油机控制形式的选择以及其自身的一些优势;通过煤矿井下的推广应用,分析了防爆电控柴油机在井下应用时产生的一些问题,并采取了相应的改进措施;提出了防爆电控柴油机的适用条件以及在我国的应用前景。     

煤矿井下重型车用防爆柴油机的研制

通过对柴油机本体的零部件等进行防爆设计;进气系统采用双增压器、中冷器与阻火器一体化技术;排气系统的管路采用柔性双层水冷技术;冷却系统采用双水路循环技术,研制了一款煤矿井下重型车用防爆柴油机。通过试验验证,该型防爆柴油机达到了预期目标,满足了矿用防爆柴油机通用技术条件规定的要求。     

防爆柴油机进排气部件的试验分析

矿用防爆柴油机无轨胶轮车的应用大大降低了工人的劳动强度,使得采矿效率大大提高。但阻火器和冷却净化水箱加大了进排气阻力,使燃烧恶化,导致其动力性和经济性下降。防爆柴油机零件的试验分析,对于防爆柴油机的设计和优化具有重要意义。     

基于流场分析的防爆柴油机排气歧管结构优化

以某型号防爆柴油机发动机带冷却水套的排气歧管为研究对象,建立了防爆柴油机排气歧管烟气流场的CFD模型。应用SIMPLE算法模拟排气歧管内烟气的流动,得到了烟气的流动矢量图,并根据计算结果对排气歧管结构进行优化。结果表明:优化后排气歧管模型内腔容积减小,管内部分漩涡消失,其余的漩涡则大幅降低,各缸的流通能力及流量均匀性得到较大提高,从而改善了防爆柴油机的排气性能。     

矿用防爆柴油机炭烟排放预测模型

为了预测矿用防爆柴油机炭烟的排放特性,建立了一个数学模型,主要就防爆柴油机辅助装置对排放中炭烟浓度的影响进行了计算和分析。结果表明,本所建立的模型适用于预测小型防爆柴油机（涡流燃烧室）排放中炭烟的浓度,对防爆柴油机辅助装置的设计具有一定的指导意义。     

矿用防爆柴油机排气栅栏气流特性的研究

 防爆柴油机排气栅栏是用来熄灭排气系统中易燃气体,降低排气温度的安全装置,但是排气栅栏的安装,却增加了排气系统的阻力,从而影响防爆柴油机的动力性和经济性。本文利用UG软件建立了防爆柴油机排气栅栏的三维几何模型,应用FLUENT软件对排气栅栏内部流场进行了模拟,并对长方管和短方管两种不同结构的排气栅栏进行了对比分析。结果表明,气流流经排气栅栏时,由于进口段与进口方管之间存在截面突变,最大压降位于栅栏段处,进口方管边侧存在低压区,方管边侧的低压区与周围的高压区形成压差,使气流逆向,形成涡流,减弱了栅栏段两侧的压降。长方管排气栅栏可有效降低涡流强度,减小气流损失,提高流场稳定性,从而改善防爆柴油机的排气性能。     

煤矿用全塑料风门材料的研究

介绍了塑料风门材料的实验研究。已研制出的具有阻燃抗静电、强度高、重量轻、不受潮湿影响的全塑料风门，可满足煤矿井下使用要求     

新型防爆柴油机故障诊断专家系统

针对煤矿用防爆柴油机工作环境的特点和对故障诊断的特殊要求,提出在防爆柴油机故障诊断中将故障树技术和基于产生式规则的诊断专家系统有机结合起来,解决了知识获取的“瓶颈”问题。该诊断方式具有直观、成本低、诊断快速和准确性高等特点。     

DPM dissipation experiment at MST’s experimental mine and comparison with CFD simulation

Diesel Particulate Matter (DPM) is regulated in the U.S. for both underground coal and metal/nonmetal mines. Today, many underground mines still face difficulty in compliance with DPM regulations. The DPM research carried out in Missouri University of Science and Technology (MST) is to use computational fluid dynamics (CFD) to study the DPM distribution in commonly used face areas. The result is expected to be used for selection of DPM reduction strategies and better working practices, which can help the underground mines to meet regulation limits and improve the working environment for the miners. An experiment was conducted at MST’s Experimental Mine to validate CFD simulation. DPM was collected at four locations downstream of a stationary diesel engine. The experiment data were then compared with the CFD simulation results. The comparison shows that CFD simulation can forecast the location of DPM concentration with practical accuracy (less than 0.15 m). CFD can be used to further study DPM distribution in commonly used working faces and give guidance to DPM reduction.