带式输送机转载点负压湿式除尘装置研究

发布时间：2017-10-19 17:27

  本文关键词：带式输送机转载点负压湿式除尘装置研究

  更多相关文章： 煤矿粉尘 带式输送机转载点 湿式除尘装置 喷雾降尘

【摘要】：目前，煤炭依然是世界最重要的基础能源之一。随着全球经济的快速发展，煤炭需求量也在迅速增长，开采量也随之增加。在煤炭快速采掘、输运的过程中不可避免的会产生粉尘，严重影响着工作人员的健康，甚至造成煤矿爆炸及损坏设备等危害。带式输送机转载点是煤矿生产运输中的重要产尘源之一。目前对其降尘多是通过人工开启水阀来喷雾洒水进行降尘，需要有专人负责，，且降尘效果不理想。因此，设计并开发一种带式输送机转载点处的降尘装置是十分必要的，对有效改善工人的工作环境具有重要意义。 本文分析了煤矿粉尘的产生及危害，研究了带式输送机转载点处粉尘的分布特点、受力状况及扩散模式。运用GAMBIT建立了转载点处的几何模型并划分计算网格，导入FLUENT进行了仿真模拟，得到了带式输送机转载点处粉尘最大浓度的位置范围，为带式输送机转载点负压湿式除尘装置的设计奠定了基础。 通过分析现有转载点除尘技术的优缺点，并结合带式输送机转载点实际情况提出了负压湿式除尘装置，利用高速旋转的叶轮产生相对于大气压力的负压，将含尘空气吸入装置内部，然后通过喷嘴喷出的水雾进行有限空间内的降尘。从理论上分析了装置的雾化捕尘过程，计算了降尘装置在一定压力情况下的耗水量，然后对装置的叶轮、喷嘴、电控部分进行了设计与分析，并确定了该装置的匹配参数。该装置安装操作简单方便，成本低廉，可以有效的抑制转载点处粉尘的扩散。 本文利用FLUENT软件分别就单个喷嘴、装置后风筒雾场及整个装置的气流场进行了仿真研究。研究表明，流线形喷嘴较锥形喷嘴产生较小的涡流损失，雾化效果好。用于有限空间除尘的各项匹配参数为：风筒内风速应控制在3～12m/s、喷嘴压力控制在2～6MPa之间，喷嘴个数控制在3个，电机转速为1450r/min。此时可以使得后风筒内雾场分布均匀，充满空间，除尘效果最佳。 对带式输送机转载点负压湿式除尘装置进行了实验室试验，着重对装置的负压效果、喷雾效果及装置运行状况进行了实际测试。结果表明，装置整体运行状况良好，其各方面性能均能满足装置的设计要求。
【关键词】：煤矿粉尘 带式输送机转载点 湿式除尘装置 喷雾降尘
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 煤矿粉尘概述11-14
• 1.1.1 粉尘的分类11-13
• 1.1.2 粉尘的危害13-14
• 1.2 转载点粉尘的构成及转载点产尘机理14-16
• 1.2.1 转载点粉尘的构成14
• 1.2.2 转载点产尘机理14-16
• 1.3 转载点粉尘防治技术研究现状16-19
• 1.4 本课题的研究意义和内容19-20
• 1.4.1 本课题的研究意义19-20
• 1.4.2 本课题的研究内容20
• 1.5 本章小结20-21
• 第二章 转载点粉尘运移规律研究21-39
• 2.1 转载点粉尘特点21-22
• 2.2 转载点粉尘扩散机理22-28
• 2.2.1 粉尘受力分析22-25
• 2.2.2 粉尘运动分析25-28
• 2.3 转载点粉尘运移规律仿真分析28-36
• 2.3.1 FLUENT 软件简介28-29
• 2.3.2 模型建立及网格划分29-31
• 2.3.3 模拟参数及边界条件的设定31-32
• 2.3.4 数值模拟结果分析32-36
• 2.4 本章小结36-39
• 第三章 转载点负压湿式除尘装置的设计39-55
• 3.1 转载点负压湿式除尘装置方案分析39-42
• 3.1.1 转载点粉尘概况39
• 3.1.2 转载点除尘装置设计要求39-40
• 3.1.3 喷雾降尘装置方案40-42
• 3.2 除尘装置相关理论研究42-46
• 3.2.1 捕尘机理分析42-45
• 3.2.2 耗水量计算45-46
• 3.3 关键元件的设计与分析46-49
• 3.3.1 叶轮及电机的参数计算46-47
• 3.3.2 喷嘴部分设计47-49
• 3.4 电控部分设计49-53
• 3.4.1 MCS-51 单片机49-50
• 3.4.2 A/D 转换器50-51
• 3.4.3 电磁阀接口电路51-52
• 3.4.4 程序控制52-53
• 3.5 本章小结53-55
• 第四章 转载点负压湿式除尘装置流场仿真研究55-83
• 4.1 FLUENT 模型方程介绍55-57
• 4.2 单个喷嘴内流场仿真研究57-61
• 4.2.1 理论分析57
• 4.2.2 几何模型的建立57
• 4.2.3 内流场仿真分析57-61
• 4.3 后风筒雾场仿真研究61-71
• 4.3.1 后风筒流场建模与仿真参数设定61-63
• 4.3.2 数值模拟方案设计63
• 4.3.3 不同风速不同喷雾压力下的流场仿真63-67
• 4.3.4 不同喷嘴个数的流场仿真67-71
• 4.4 整体气流场仿真研究71-81
• 4.4.1 模型建立与网格划分71-73
• 4.4.2 不同转速下流场速度变化规律73-76
• 4.4.3 不同转速下流场压力变化规律76-79
• 4.4.4 不同转速下流场速度压力数据统计79-81
• 4.5 本章小结81-83
• 第五章 转载点负压湿式除尘装置试验研究83-89
• 5.1 试验目的83
• 5.2 试验条件83-84
• 5.3 试验系统84-85
• 5.4 试验数据分析及结论85-87
• 5.5 本章小结87-89
• 第六章 结论与展望89-91
• 6.1 主要结论89-90
• 6.2 进一步工作与展望90-91
• 参考文献91-95
• 致谢95-97
• 攻读学位期间发表的学术论文97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 施春红;欧盛南;金龙哲;;矿井粉尘运移规律性的试验研究[J];北京科技大学学报;2007年S2期

2 马骏;刘丽华;王雪涛;张岩松;刘卫东;;中国煤矿职业病防治现状调查分析[J];工业卫生与职业病;2010年03期

3 马汉鹏;王德明;;矿井粉尘防治技术探讨[J];洁净煤技术;2005年04期

4 马素平;寇子明;;用于喷雾降尘的压力型雾化喷嘴设计研究[J];矿山机械;2006年01期

5 崔功刚;史俊伟;谭晓松;;胶带转载点煤尘自动监测与喷雾降尘系统[J];煤矿安全;2011年11期

6 陆新晓;王德明;任万兴;王和堂;;泡沫降尘技术在转载点的应用[J];煤矿安全;2011年11期

7 刘忠育;刘丽虹;杨磊;王冠军;;基于Zigbee技术的带式输送机转载点喷雾除尘装置设计[J];煤矿机械;2012年01期

8 卢鉴章;我国煤矿粉尘防治技术的新进展[J];煤炭科学技术;1996年07期

9 李庆钊;林柏泉;张军凯;石俊俊;代华明;;矿井煤尘的分形特征及对其表面润湿性能的影响[J];煤炭学报;2012年S1期

10 杨友胜;张建平;聂松林;;水射流喷嘴能量损失研究[J];机械工程学报;2013年02期

本文编号：1062370