空气放大器式除尘风机的研究与应用

发布时间：2017-10-29 08:05

  本文关键词：空气放大器式除尘风机的研究与应用

  更多相关文章： 综掘工作面 除尘风机 空气放大器 数值模拟 降尘效率

【摘要】：综掘工作面是煤矿井下粉尘污染最严重的区域之一,综掘面的粉尘浓度高、呼吸性粉尘比重大、游离的二氧化硅含量高,对矿工身体伤害极为严重。通过阅读大量的文献资料,根据流体力学基础理论,对空气放大器进行理论研究,对空气放大器放大倍数的进行理论计算,研制了组合式空气放大器并且进行实测。根据综掘面除尘的需要和通风的要求,对除尘风机相关参数进行确定,本除尘风机的采用组合式空气放大器作为吸风动力,风量范围为:250~400m3/min。空气放大器式旋流除尘风机主要由组合空气放大器、盘式雾化器、导流器、脱水器等附属设备组成。对空气放大器式除尘风机的主要部件进行设计并且制造,经过测试得出组合式空气放大器的放大38倍,经过测试得出组合空气放大器最佳供气压力为3MPa,测出雾化器降尘效率与供水压力的关系,当流叶片的曲率半径为180mm时,风机系统的阻力较小。本文研制的除尘风机在鲍店煤矿7309综掘面进行了工业试验,通过试验测得在不同的供水压力、供气压力的情况下,除尘风机的处理风量(处理含尘风流的能力)及除尘效率,当供水压力为3MPa、供气压力为0.7MPa,降尘效率达到最佳。通过除尘风机与现有防尘措施相结合大大的提高了综掘面的降尘效率。利用应用ANSYS FLUENT 14.5软件对综掘巷道降尘效果进行模拟,以便能得到整个巷道空间的粉尘质量浓度的变化,通过与工业试验所测的结果对比,实测结果与模拟结果基本吻合。空气放大器式除尘风机相对于普通的除尘风机不仅安全系数高,而且质量轻、方便运输安装,不需要用电,降低了能耗,具有很高的实用价值。
【关键词】：综掘工作面 除尘风机 空气放大器 数值模拟 降尘效率
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 选题的背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 综掘工作面粉尘防治理论研究现状9-10
• 1.2.2 综掘工作面粉尘防治技术研究现状10-12
• 1.2.3 除尘风机降尘的应用特点12-13
• 1.3 研究方法和主要内容13-14
• 1.3.1 研究方法13-14
• 1.3.2 研究内容14
• 1.3.3 关键技术和创新点14
• 1.4 研究方案和技术路线14-16
• 2 空气放大器式除尘风机的理论研究16-23
• 2.1 空气放大器基本理论16-17
• 2.1.1 康达效应16
• 2.1.2 空气放大器工作原理16
• 2.1.3 空气放大器的理论分析16-17
• 2.2 空气放大器除尘风机的理论计算17-19
• 2.3 盘式雾化器水雾降尘的机理19-22
• 2.3.1 惯性碰撞及拦截机理19-21
• 2.3.2 扩散机理21
• 2.3.3 不同降尘机理的耦合作用21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 空气放大器式除尘风机的研制23-34
• 3.1 空气放大器式除尘风机主要技术参数的确定23
• 3.2 空气放大器除尘风机各主要部件设计23-29
• 3.2.1 空气放大器单体结构设计23-25
• 3.2.2 盘式雾化器的设计25-26
• 3.2.3 风流导向装置的研究26-27
• 3.2.4 脱水器的设计27-29
• 3.3 空气放大器式旋流除尘风机整机设计29-31
• 3.4 空气放大器式旋流除尘风机主要性能测试31-32
• 3.4.1 空气放大器式除尘风机处理风量和阻力的测定31-32
• 3.4.2 空气放大器式除尘风机除尘效率的测定32
• 3.5 本章小结32-34
• 4 空气放大器式除尘风机的工业应用与降尘模拟34-57
• 4.1 试验地点概况34
• 4.2 掘进面现有防尘措施34-35
• 4.3 掘进面粉尘运移规律35-38
• 4.4 除尘风机降尘试验过程38-41
• 4.5 除尘风机试验数据及分析41-48
• 4.6 掘进面降尘模拟48-55
• 4.6.1 数学模型选择48
• 4.6.2 几何模型的建立48-51
• 4.6.3 模拟结果及分析51-55
• 4.7 本章小结55-57
• 5 结论与展望57-59
• 5.1 主要结论57-58
• 5.2 创新点58
• 5.3 展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文63
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 姚玉静;程卫民;聂文;吴立荣;;综掘工作面粉尘浓度分布的数值模拟[J];矿业安全与环保;2011年03期

2 张建卓;祝天姿;高猛;李康康;;综掘面风幕集尘除尘系统的参数优化与数值模拟[J];中国安全科学学报;2011年04期

3 权钰云;;掘进工作面高效降尘喷嘴的设计[J];煤矿机械;2011年02期

4 王富强;;综掘工作面除尘系统的研究[J];现代职业安全;2010年12期

5 杜翠凤;王辉;蒋仲安;何宗礼;胡国勇;;长压短抽式通风综掘工作面粉尘分布规律的数值模拟[J];北京科技大学学报;2010年08期

6 邓奇根;刘明举;赵发军;;2008年我国煤矿事故统计分析及防范措施[J];煤炭技术;2010年06期

7 刘建;姚海飞;魏传光;金龙哲;李杰男;;掘进工作面湿式离心除尘器的结构优化及数值模拟[J];煤炭学报;2010年03期

8 冯琪;;采用混合式通风技术降低综掘工作面粉尘浓度[J];建井技术;2010年01期

9 钟廷盛;;综掘工作面喷雾降尘技术分析[J];煤矿支护;2009年04期

10 马胜利;刘亚力;;掘进工作面高压喷雾降尘的机理分析[J];煤矿机械;2009年08期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李雨成;基于风幕技术的综掘面粉尘防治研究[D];辽宁工程技术大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 贾进彪;综掘工作面高压气幕隔尘技术的研究[D];山东科技大学;2011年

2 符建文;机掘工作面旋流通风数值模拟及实验研究[D];湖南科技大学;2008年

3 吴应豪;巷道粉尘沉降规律与转载点喷雾降尘系统研究[D];太原理工大学;2007年

4 王春丽;电除尘器的数值模拟与实验研究[D];燕山大学;2006年

，

本文编号：1112094