掘进巷道抽出式通风粉尘运移规律数值模拟

运用Fluent软件模拟掘进巷道抽出式通风粉尘浓度变化规律;并现场实测某铁矿东区2655m水平12#进路掘进工作面的粉尘浓度,对比分析实测与模拟结果表明:模拟计算结果与现场实测数据变化趋势基本一致,在模拟时间达到1000s时掘进巷道粉尘浓度就已达到安全标准。     

双出口旋风除尘器压损和分离效率的模拟研究

通过对新型双出口旋风除尘器在不同风量、不同粒径大小等条件下进行数值模拟分析,研究结果表明：双出口旋风除尘器进口风量越大,系统的流速越大,旋风除尘器的压差也越大,压力损失主要集中在旋风除尘器的入口至蜗壳处、除尘器上部以及旋切叶片与出风口连接处,当入口风速为13.21m/s时旋风除尘器压损为375Pa,当入口风速增加至26.42m/s时旋风除尘器压损为1 572Pa,即入口的风速增加一倍,旋风筒的压损增加三倍左右;双出口旋风筒入口流速与收尘效率呈正相关,入口流速越大,内部分离效率越高,收尘效率也越高,但阻力也随之增大,因此入口流速的选择应平衡效率和阻力的关系;粉尘颗粒粒径越大,越容易被捕集,当粉尘粒径<5μm时,很难被双出口旋风除尘器完全捕集下来。     

直流电场中不同凝并参数对粉尘粒度分布的影响

以预荷电室和凝并室为实验系统,对电凝并装置的凝并效果进行了研究,分析了凝并室直流电场中不同极配形式、不同峰值电压、不同烟道风速以及不同粉尘初始浓度对粉尘粒度分布的影响。研究结果表明,当粉尘初始质量浓度为1 g/m3、烟道风速为1.4 m/s、凝并室直流电压为30 k V、凝并室极配形式为双芒刺板时,可吸入颗粒物的凝并效果较好。     

交流电场中芒刺板-板电极对粒子凝并的实验研究

研究了在交流电场中凝并室极配形式为芒刺板-金属板的凝并问题。考察了凝并室内不同峰值电压、烟道风速和粉尘初始浓度对凝并效果的影响。实验结果表明,在荷电室实验参数固定的条件下,凝并室采用芒刺板-金属板,通高压交流电时,交流电压为30 kV,烟道风速为0.6 m/s,粉尘初始浓度为2 g/m~3时的凝并效果较好。     

涡流空气分级机进口风速和转笼转速匹配研究

为寻求涡流空气分级机进口风速和转笼转速的最佳匹配,利用Fluent软件对涡流空气分级机内部流场进行模拟分析,得出:当进口风速与转笼外缘的切向线速度相等或相近时流场最稳定。在流场较稳定的前提下,较高进口风速和转笼转速时,环形区湍流耗散率更大,更有利于物料的分散及分级。碳酸钙物料实验表明:转笼转速分别为800 r/min和1 200 r/min时,取进口风速分别为9 m/s和12 m/s,分级精度和牛顿分级效率都较高。其中进口风速为12 m/s,转笼转速为1 200 r/min时,分级精度和牛顿分级效率最优。该结论为利用涡流空气分级机进行分级合理调节进口风速和转笼转速提供理论依据。     

掘进机可控循环通风除尘方法与措施研究

贵州开磷集团采用悬臂式掘进机进行巷道的快速掘进,采用局扇抽出式通风方法辅以高效除尘风机的半循环通风方法,不仅解决了巷道掘进机在非煤矿山快速掘进时产尘量大的问题,而且对未来连续采矿设备的通风防尘具有重要参考意义。     

柴胡中皂苷损失率的干燥工艺优化研究

为了给柴胡根采收后的干燥提供最佳参数,本文用二次通用旋转组合设计方法进行了回归试验,研究了干燥温度、风速对干燥时间和柴胡皂苷损失率的影响。结果表明,使干燥时间最短的最佳参数组合为:干燥温度为70℃,风速为0.6m/s,即温度取最高,风速取最大;使皂苷损失率最小的最佳参数组合为:干燥温度为58.5℃,风速为0.44m/s;使2个指标都较好的最佳参数组合为:干燥温度为57.9℃,风速为0.48m/s;在干燥温度为42~65℃、风速为0.24~0.6m/s的范围内,皂苷损失率都较小。     

垂直轴5叶片阻力型风力机的动态特性

采用CFD对风轮直径为4 m的垂直轴5叶片阻力型风力机的瞬态流场进行数值模拟. 通过对不同入口风速和风力机转速条件下风力机流场和力矩系数随时间的变化情况的计算模拟,分析了垂直轴5叶片阻力型风力机的动态特性. 结果表明,流场和力矩系数的变化具有周期性,随转速增加,力矩系数的均值和周期均减小,振荡幅度增大;随风速增加,力矩系数均值和振荡幅度均大幅上涨. 力矩系数呈调制波形式,风速对曲线形态有较大影响. 随风速增大,风力机的最佳转速和风能利用率逐渐增加. 当入口风速从7.5 m/s增加到9 m/s时,风力机的最佳转速和风力机的风能利用率最大值分别从13 r/min和23.2%增加到19 r/min和25.8%.     

巴丹吉林沙漠戈壁地区不同地表覆盖类型下表土的平均起动摩阻风速

起动摩阻风速是模拟表土风蚀和粉尘释放的重要临界参数.根据地表覆盖类型、植被平均的高度和覆盖度、砾石平均高度和覆盖度以及表土微团粒粒度分布特征,利用Marticorena的起动摩阻风速模式模拟了巴丹吉林沙漠不同地表覆盖类型的平均起动摩阻风速.模拟结果显示裸露流动沙丘平均起动摩阻风速为20.43 cm/s,稀疏植被覆盖沙丘和砂砾质戈壁在60～80 cm/s之间,预示着裸露流动沙丘是粉尘释放主要源区.     

旋流式鼓泡塔内部流场特性的实验模拟

利用CFD技术对新型旋流式鼓泡的流场进行了模拟,考察了不同入口气速为2,3,4,5 m/s对鼓泡塔内流场特性的影响,并对其速度云图,速度矢量图及液体体积分数图进行了分析。研究发现：当入口气速为4 m/s时,搅拌槽内的混合效果较好。     

综掘工作面通风参数模拟优化

通风是保证掘进工作面安全、顺利开展工作的基础。以12205综掘工作面为工程背景,采用ANSYS数值模拟软件,对压入式以及长压短抽式两种通风方式除尘效果进行模拟分析,并具体确定了两种通风方式的最优通风参数。通过模拟研究,对促进矿井掘进工作面通风工作开展,提高掘进通风效果,具有一定的指导意义。     

利用余热发电尾排蒸汽改善电收尘器收尘效率

淮北矿业相山水泥公司250t/d熟料生产线2004年6月投产,窑尾设计安装一座卧式电收尘,处理烟气量≤480000m3/h、气体露点≥47℃、电场风速为0.78m/s,并在废气出口烟囱上安装了一套DLTP-4000的在线监测器,要求收尘器能捕捉到细度在0.1μm以下的灰尘,并且要求入收尘器粉尘浓度≤80g/Nm3,出收尘器浓度≤80mg/Nm3,入收尘器烟气温度在120～150℃范围内,以便粉尘的比电阻值能控制在104～1011Ω·cm范围,使之获得较高的收尘效率,其烟气温度与粉尘比电阻的关系.     

风速对骨料烘干煤粉燃烧器排放特性的影响

基于煤粉燃烧机理,结合骨料烘干工艺,建立了骨料烘干煤粉燃烧器内部场的控制模型,采用Fluent软件模拟煤粉燃烧器内部燃烧状况,考察了一、二、三次风的风速对煤粉燃烧器中心轴线处CO, CO2, NO和SO2浓度的影响。结果表明,在研究的风速范围内,一、二、三次风风速越大燃烧越充分,一、二、三次风风速越小,产生的NO越少;三次风风速为40 m/s时,SO2浓度最低;较合理的控制参数为一次风风速30~35 m/s,二次风风速45~50 m/s,三次风风速30~40 m/s。     

除尘用金属纤维烧结毡过滤性能研究

采用金属纤维烧结毡进行除尘性能实验研究,实验采用不同过滤精度的金属纤维毡对电炉炼钢粉尘的过滤性能进行研究。在相同喂入粉尘浓度和过滤风速下,对比了不同过滤精度与过滤性能参数的关系,不同过滤风速对金属纤维烧结毡剥离率的影响。结果表明,当入口粉尘浓度为30 g/m3,过滤风速为1.5 m/min时,采用过滤精度为15μm的金属纤维烧结毡进行过滤,其出口粉尘浓度为3.6 mg/m3,过滤效率为99.99%。     

多效旋风分离器性能的实验研究

多效旋风分离器通过采用2级螺旋管预分离含尘气体、螺旋形顶盖板导流、筒体中心稳流锥稳流和吸气回流系统防止粉尘返混等措施,解决了在旋风流场中分离微米及亚微米级颗粒的难题。文中通过实验研究了直径为0.25 m的多效旋风分离器的压降、分离效率和进口风速的关系,实验物料粒径范围为0.1—23μm,平均粒径为7.59μm。结果表明:在10—14 m/s入口风速时,对0.1—3μm颗粒的分离效率大于90%,对大于5μm颗粒的分离效率接近100%,压降在500—1 000 Pa。风速大于16 m/s时,对0.1—2μm颗粒的分离效率大于75%。     

外循环式分解炉压力损失的冷模试验研究

外循环式分解炉是西安建筑科技大学开发的新型碳酸盐分解反应炉,在工程应用中取得了很好的效果,为进一步优化反应炉的结构,试验测试了分解炉截面风速为5～8 m/s,三次风入口风速为24 m/s、26 m/s和28 m/s,固气比Z=0.5的条件下,外循环式分解炉系统主体段压力损失和粗分离器压力损失.结果表明:系统空载运行时,随分解炉截面风速的增大,分解炉主体段和粗分离器的压力损失增大;分解炉截面风速不变,随三次风入口风速的增大,分解炉主体段压力损失减小.系统投料运行时,随分解炉截面风速的增大,分解炉主体段和粗分离器的压力损失增大;三次风入口风速对其压力损失的影响不大.相比空载运行,投料运行时分解炉主体段压力损失增加约1～1.2倍,粗分离器压力损失增加约10％ ～ 50％.适当降低分解炉截面风速,是降低分解炉压力损失的有效手段.     

喷雾促进细颗粒物交流电凝并的实验研究

为进一步增强PM2.5的凝并脱除效果,搭建了荷电区和喷雾交流凝并区组成的试验台,提出表面活性剂复配溶液作为喷雾溶液的新方法,并以水为空白对照,研究了交流凝并区水雾、交流电压、喷雾压力、表面活性剂单一溶液以及复配溶液喷雾、粉尘浓度及烟道风速对细颗粒物凝并效果的影响。结果表明,当交流凝并区电压为25 k V、喷雾为GS-A6与BS-12的复配溶液(质量分数均为0.35%)、喷嘴的水路与气路压力分别为200 k Pa与350 kPa、粉尘质量浓度为2 g/m3、烟道风速为1.2m/s时,细颗粒物的凝并效果最佳,比普通水凝并效果提高了-1.35%。     

表面活性雾滴联合金属网栅增效除尘

为进一步探索新型高效的复合式湿式除尘方法,基于表面活性剂增效润湿、喷雾降尘、水膜捕尘理论,构建了喷雾协同金属网栅除尘试验装置,通过对表面活性溶液性质的测试,优选出AES、LAB-35、X-100共三种活性剂进行试验,探究风速、喷雾压力、网孔目数、网栅层数和粉尘浓度对除尘性能的影响规律。研究结果表明：除尘效率随着风速增大呈现先逐渐升高、后缓慢下降的趋势,当风速为0.8m/s时达到峰值;随着目数、层数、喷雾压力增加,除尘效率有所升高,同时导致系统阻力或耗水量的增加,需要综合平衡;入口粉尘浓度的增大致使除尘效率先增大然后降低,当浓度为400mg/m³时,效率最高达96.74%;三种表面活性雾滴中,0.4%LAB-35雾滴除尘效率最高,其次为0.4%AES雾滴,最低为0.4%X-100雾滴。综上,与纯水喷雾联合金属网栅除尘相比,表面活性喷雾具有较好的增效作用,能够为新型湿式除尘设备的研发提供参考。     

伞形罩除尘脱硫器性能模拟和实验研究

针对中小型燃煤锅炉的粉尘和二氧化硫等有害气体的污染问题,自行研制一种新型伞形罩烟气除尘脱硫器。利用计算流体力学通用软件,选择雷诺应力模型(RSM)和离散相模型(DPM)模拟其中的气固相流动;并在入口气速为10.6 m/s,粉尘质量浓度为2—22 g/m3时,对其性能进行预测;再通过实验验证模拟值,结果表明:数值模拟可视化装置内的速度、压力、DPM浓度分布;模拟预测的压降值为230—250 Pa,除尘效率为84%—86%;压降与除尘效率的模拟值和实验值吻合较好,相对误差分别为4%和10%。因此,用数值模拟来预测评价新型伞形罩洗涤器的性能方便且可行。     

基于泄压阀失效的泄压系统分析与优化

为了探究先导式泄压阀失效后管道存在的风险,以实际成品油管道的泄压系统为例,基于SPS瞬态模拟方法,对泄压阀失效工况进行动态仿真模拟,重点分析泄压阀失效后油品最大泄放流速和累计泄放量,提出泄压系统优化举措,设置逻辑保护程序.结果表明:泄压阀失效时泄压管线最大流速达19.7 m/s,18 min累计泄放量达370 m3,易...