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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


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【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

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本文编号:1062370

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