用于掘进机配套的塑烧板除尘器设计及气流组织模拟分析
发布时间：2021-02-13 01:29
针对矿用巷道掘进机扬尘及现有湿式除尘技术不能满足巷道环境除尘要求等问题。本文对塑烧板在掘进机除尘器中的适用性及对粉尘的捕集性能进行了分析与试验研究,在此基础上设计等截面和阶梯型两种矿用掘进机塑烧板除尘器,运用CFD技术对掘进机运行工况下矿井巷道气流分布及两种除尘器内部气流组织进行了数值模拟研究。主要研究工作和结果如下:（1）针对湿式除尘技术不能满足巷道环境除尘问题,本文根据现场基础数据及应用条件对比分析可控循环风、袋式除尘器、塑烧板除尘器三种不同的改进的净化除尘技术措施,进而选择和设计等截面13×24型与等截面14×24型两种塑烧板除尘器结构,完成主要配件装置的选型。（2）针对掘进工况下回风巷道含尘气体可能泄漏的问题,本文建立回风巷道数值理论模型,用CFD技术对巷道的气流分布进行数值模拟研究及改进。结果表明掘进工况下的回风巷道除尘器的抽风断面处含尘气体泄漏严重（泄漏量20%）,导致巷道排风口污染物浓度为73.34 mg/m3,远大于GB13271-2014的排放标准的浓度限值（4.0mg/m3）,文章利用可控循环风技术较好改善含尘气体的泄漏问...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第一章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究背景及目的
1.2.1 研究背景
1.2.2 研究目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 矿用掘进机除尘技术发展及研究现状
1.3.2 流场均匀性的发展及研究现状
1.4 课题研究内容
第二章 应用理论基础及参数
2.1 气流均匀性基本参数
2.1.1 流量偏差
2.1.2 速度偏差
2.2 气流流动理论
2.2.1 气体流动分类
2.2.2 气体的流动状态
2.2.3 稳定流动基本方程
2.3 可控循环风理论
2.3.1 可控循环风的分类
2.3.2 矿井下可控循环风对瓦斯浓度的影响
2.4 矿井颗粒物及源分析
2.4.1 矿尘
2.4.2 矿尘计量指标
2.4.3 煤矿产尘特点及其强度
2.4.4 煤矿产尘粒径和粒径分布
2.5 数学模型理论基础
2.5.1 控制方程
2.5.2 计算方法
2.5.3 湍流模型
2.5.4 多孔介质理论
第三章 用于掘进机配套的除尘器方案设计
3.1 原始条件
3.2 技术要求
3.3 技术措施
3.3.1 可控循环风方案
3.3.2 袋式除尘技术方案
3.3.3 塑烧板除尘技术方案
3.3.4 塑烧板对微细粉尘捕集特性测试分析及研究
3.4 常规除尘器的设计
3.4.1 主要技术参数计算
3.4.2 塑烧板除尘器内部塑烧板的布置
3.4.3 塑烧板除尘器主要配件选型
3.5 本章小结
第四章 回风巷道模拟分析及改进
4.1 回风巷道的模型建立
4.1.1 回风巷道模型的简化
4.1.2 回风巷道模型的建立
4.2 网格划分
4.3 回风巷道边界条件设置
4.4 回风巷道模型验证
4.5 回风巷道的模拟结果分析
4.6 回风巷道的改进分析
4.7 本章小结
第五章 塑烧板掘进机除尘器模拟分析及改进
5.1 塑烧板除尘器的模型建立
5.1.1 塑烧板除尘器的模型简化
5.1.2 塑烧板除尘器模型的建立
5.2 网格划分
5.3 塑烧板除尘器边界条件设置
5.4 塑烧板除尘器模型验证
5.5 塑烧板除尘器的模拟分析
5.6 塑烧板除尘器的改进及模拟分析
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究总结
6.2 创新点
6.3 建议与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]KCG系列矿用干式除尘器在煤矿井下掘进工作面的应用[J]. 范兰,章亚振,王加东. 能源技术与管理. 2019(02)
[2]不同湍流模型下偏导射流伺服阀前置级流场特性仿真[J]. 任玉凯,延皓,白龙,张雨,李长春. 北京交通大学学报. 2018(03)
[3]煤矿井下全岩巷道综掘干式除尘系统的研发与应用[J]. 谢俊生. 矿业安全与环保. 2017(05)
[4]光伏板阵列对空气夹层内自然通风影响的数值模拟[J]. 贾艳刚,刘帆,张小松,刘海洋,钱华. 制冷技术. 2017(03)
[5]煤矿综采工作面新型除尘技术分析[J]. 张立志,王潇,陈超. 山东煤炭科技. 2017(04)
[6]干式除尘与湿式除尘优缺点分析[J]. 荔军. 煤矿机械. 2017(03)
[7]排风柜全性能实验台气流组织模拟研究[J]. 王泽剑,刘东. 建筑热能通风空调. 2017(01)
[8]单巷长距离快速掘进通风除尘技术研究[J]. 秦宪礼,云昊,沈斌,刘永立. 中国矿业. 2017(01)
[9]山西某矿工作面回采期间粉尘分布规律的研究[J]. 郭惠宇,杨涛,索诚宇,陈鹏. 华北科技学院学报. 2016(05)
[10]新型泡沫除尘技术在掘进工作面的应用[J]. 孟金伟. 科技风. 2015(23)
博士论文
[1]建筑环境低阻高效滤料净化PM2.5特性模型及应用研究[D]. 马欢.东华大学 2016
[2]双鸭山矿区综采工作面粉尘综合防治技术研究[D]. 刘贵友.辽宁工程技术大学 2013
[3]焊接熔池的流体动力学行为及凝固组织模拟[D]. 赵玉珍.北京工业大学 2004
硕士论文
[1]低瓦斯矿井掘进工作面可控循环通风技术数值模拟[D]. 何伟.西安科技大学 2018
[2]塑烧板除尘器内部流场及脉冲清灰气流的数值模拟分析[D]. 刘鹏.南华大学 2016
[3]直通式下进风袋式除尘器内流场研究及结构优化[D]. 李为浩.太原理工大学 2016
[4]钢铁行业生产工艺除尘超净排放用滤料特性的试验研究[D]. 李清.东华大学 2016
[5]袋式除尘器气流均匀性及优化的数值模拟研究[D]. 柴旭昇.南华大学 2015
[6]综放工作面除尘技术的综合应用及优化研究[D]. 尚建威.内蒙古科技大学 2014
[7]金川某矿综掘工作面粉尘运移规律研究[D]. 康文泽.辽宁工程技术大学 2014
[8]新型胶粘捕尘装置风速与捕尘效果实验研究[D]. 王延廷.煤炭科学研究总院 2014
[9]电除尘器气流分布装置对流场影响的研究[D]. 杜超.华北电力大学 2013
[10]矿井智能型气动水射流除尘设备设计与研究[D]. 杨立志.安徽理工大学 2012
本文编号：3031752
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第一章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究背景及目的
1.2.1 研究背景
1.2.2 研究目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 矿用掘进机除尘技术发展及研究现状
1.3.2 流场均匀性的发展及研究现状
1.4 课题研究内容
第二章 应用理论基础及参数
2.1 气流均匀性基本参数
2.1.1 流量偏差
2.1.2 速度偏差
2.2 气流流动理论
2.2.1 气体流动分类
2.2.2 气体的流动状态
2.2.3 稳定流动基本方程
2.3 可控循环风理论
2.3.1 可控循环风的分类
2.3.2 矿井下可控循环风对瓦斯浓度的影响
2.4 矿井颗粒物及源分析
2.4.1 矿尘
2.4.2 矿尘计量指标
2.4.3 煤矿产尘特点及其强度
2.4.4 煤矿产尘粒径和粒径分布
2.5 数学模型理论基础
2.5.1 控制方程
2.5.2 计算方法
2.5.3 湍流模型
2.5.4 多孔介质理论
第三章 用于掘进机配套的除尘器方案设计
3.1 原始条件
3.2 技术要求
3.3 技术措施
3.3.1 可控循环风方案
3.3.2 袋式除尘技术方案
3.3.3 塑烧板除尘技术方案
3.3.4 塑烧板对微细粉尘捕集特性测试分析及研究
3.4 常规除尘器的设计
3.4.1 主要技术参数计算
3.4.2 塑烧板除尘器内部塑烧板的布置
3.4.3 塑烧板除尘器主要配件选型
3.5 本章小结
第四章 回风巷道模拟分析及改进
4.1 回风巷道的模型建立
4.1.1 回风巷道模型的简化
4.1.2 回风巷道模型的建立
4.2 网格划分
4.3 回风巷道边界条件设置
4.4 回风巷道模型验证
4.5 回风巷道的模拟结果分析
4.6 回风巷道的改进分析
4.7 本章小结
第五章 塑烧板掘进机除尘器模拟分析及改进
5.1 塑烧板除尘器的模型建立
5.1.1 塑烧板除尘器的模型简化
5.1.2 塑烧板除尘器模型的建立
5.2 网格划分
5.3 塑烧板除尘器边界条件设置
5.4 塑烧板除尘器模型验证
5.5 塑烧板除尘器的模拟分析
5.6 塑烧板除尘器的改进及模拟分析
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究总结
6.2 创新点
6.3 建议与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]KCG系列矿用干式除尘器在煤矿井下掘进工作面的应用[J]. 范兰,章亚振,王加东. 能源技术与管理. 2019(02)
[2]不同湍流模型下偏导射流伺服阀前置级流场特性仿真[J]. 任玉凯,延皓,白龙,张雨,李长春. 北京交通大学学报. 2018(03)
[3]煤矿井下全岩巷道综掘干式除尘系统的研发与应用[J]. 谢俊生. 矿业安全与环保. 2017(05)
[4]光伏板阵列对空气夹层内自然通风影响的数值模拟[J]. 贾艳刚,刘帆,张小松,刘海洋,钱华. 制冷技术. 2017(03)
[5]煤矿综采工作面新型除尘技术分析[J]. 张立志,王潇,陈超. 山东煤炭科技. 2017(04)
[6]干式除尘与湿式除尘优缺点分析[J]. 荔军. 煤矿机械. 2017(03)
[7]排风柜全性能实验台气流组织模拟研究[J]. 王泽剑,刘东. 建筑热能通风空调. 2017(01)
[8]单巷长距离快速掘进通风除尘技术研究[J]. 秦宪礼,云昊,沈斌,刘永立. 中国矿业. 2017(01)
[9]山西某矿工作面回采期间粉尘分布规律的研究[J]. 郭惠宇,杨涛,索诚宇,陈鹏. 华北科技学院学报. 2016(05)
[10]新型泡沫除尘技术在掘进工作面的应用[J]. 孟金伟. 科技风. 2015(23)
博士论文
[1]建筑环境低阻高效滤料净化PM2.5特性模型及应用研究[D]. 马欢.东华大学 2016
[2]双鸭山矿区综采工作面粉尘综合防治技术研究[D]. 刘贵友.辽宁工程技术大学 2013
[3]焊接熔池的流体动力学行为及凝固组织模拟[D]. 赵玉珍.北京工业大学 2004
硕士论文
[1]低瓦斯矿井掘进工作面可控循环通风技术数值模拟[D]. 何伟.西安科技大学 2018
[2]塑烧板除尘器内部流场及脉冲清灰气流的数值模拟分析[D]. 刘鹏.南华大学 2016
[3]直通式下进风袋式除尘器内流场研究及结构优化[D]. 李为浩.太原理工大学 2016
[4]钢铁行业生产工艺除尘超净排放用滤料特性的试验研究[D]. 李清.东华大学 2016
[5]袋式除尘器气流均匀性及优化的数值模拟研究[D]. 柴旭昇.南华大学 2015
[6]综放工作面除尘技术的综合应用及优化研究[D]. 尚建威.内蒙古科技大学 2014
[7]金川某矿综掘工作面粉尘运移规律研究[D]. 康文泽.辽宁工程技术大学 2014
[8]新型胶粘捕尘装置风速与捕尘效果实验研究[D]. 王延廷.煤炭科学研究总院 2014
[9]电除尘器气流分布装置对流场影响的研究[D]. 杜超.华北电力大学 2013
[10]矿井智能型气动水射流除尘设备设计与研究[D]. 杨立志.安徽理工大学 2012
本文编号：3031752
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3031752.html
