ZPF127矿用高压喷雾降尘装置的研发与应用

发布时间：2017-09-28 22:01

  本文关键词：ZPF127矿用高压喷雾降尘装置的研发与应用

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【摘要】：煤矿粉尘危害极大,严重威胁矿工身体健康和煤矿生产安全,而作为煤炭开采过程中非常重要的环节,掘进、采煤工作面也成为煤矿井下产尘量最高的地点之一。但受限于煤矿井下掘进、采煤等工作面复杂的作业过程及恶劣作业环境,大多数煤矿企业在产尘点降尘作业过程中依旧采用比较落后的降尘措施,导致井下降尘效果不理想,粉尘浓度依旧无法达到《煤炭安全规程》的要求,严重威胁矿工身体健康和煤矿生产安全。 针对以上煤矿井下降尘效果不理想等问题,本论文设计提出一种新型矿用高压雾化降尘装置,以期为煤矿企业安全生产提供必要的技术保障。本论文主要进行了以下研究工作：(1)在介绍粉尘的产生及危害的基础上,对高压喷雾降尘原理及影响降尘效果的主要因素等内容进行了相关探究,为新型矿用高压喷雾降尘装置的设计研发提供技术参考。(2)设计提出一种新型矿用高压喷雾降尘装置——ZPF127矿用高压喷雾降尘装置。分析介绍了该降尘装置的总体设计方案、配套元器件的选择及功能特性,然后对ZPF127矿用高压喷雾降尘装置的控制主机的研发设计过程进行了详细阐述。在控制单元模块设计过程中采用NXP公司最新推出的性能更为稳定的LPC1114单片机,为降尘装置的高效降尘效果提供了技术保障；在对其防爆外壳的设计时应用Solidworks simulink软件对其进行了1MPa静态压力下的有限元分析,通过分析得出的应力、应变图解及相关参数,验证设计参数完全满足井下的防爆要求。(3)对ZPF127矿用高压喷雾降尘装置在煤矿中实际应用情况及降尘效果进行了详细的分析研究,结合不同煤矿特殊的井下作业环境及降尘要求,又对ZPF127矿用高压喷雾降尘装置的基础上,又提出了相应的改善措施和新的设计思路。分析表明,该新型高压喷雾降尘装置能够实现对井下粉尘作业场所内粉尘浓度含量是否超标、喷雾降尘区域有无人员通过等情况进行实时检测,并能根据传感器输入信号自动开启、暂停喷雾降尘作业,实现快速有效降低作业场所中粉尘浓度尤其是可呼吸性粉尘浓度,最终达到《煤炭安全规程》的粉尘浓度最低要求,保护煤矿工人健康和安全生产。
【关键词】：高压喷雾 降尘 研发设计 有限元分析 应用分析
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 粉尘的产生及危害12-14
• 1.2 国内外煤矿降尘技术研究及应用现状14-18
• 1.3 课题研究的目的与意义18
• 1.4 主要研究内容18
• 1.5 本章小结18-20
• 2 高压喷雾降尘机理的探究20-30
• 2.1 高压喷雾降尘机理20-24
• 2.1.1 高压喷雾雾化机理分析20-22
• 2.1.2 高压喷雾降尘机理分析22-24
• 2.2 影响高压喷雾降尘效果的因素分析24-28
• 2.2.1 喷嘴对降尘效果的影响24-25
• 2.2.2 水的特性对降尘效果的影响25-26
• 2.2.3 喷雾系统的布置对降尘效果的影响26
• 2.2.4 喷雾系统特性对降尘效果的影响26-28
• 2.3 本章小结28-30
• 3 ZPF127矿用高压喷雾降尘装置的设计30-40
• 3.1 ZPF127降尘装置简介30-31
• 3.2 ZPF127降尘装置主要功能及工作原理31-32
• 3.3 配套设备的设计及选型32-38
• 3.4 本章小结38-40
• 4 降尘装置控制主机的研发设计40-54
• 4.1 降尘装置控制主机的总体设计40-41
• 4.2 控制单元的设计选择41-42
• 4.3 电气原理总图设计42-46
• 4.3.1 传感器信号输入电路43
• 4.3.2 继电器控制信号输出电路43-45
• 4.3.3 液晶显示屏工作电路45-46
• 4.4 软件编程设计46-49
• 4.5 防爆外壳的设计及有限元分析49-52
• 4.6 技术性能参数52
• 4.7 本章小结52-54
• 5 试验及应用效果分析54-64
• 5.1 实验室模拟试验54-58
• 5.2 煤矿应用效果58-60
• 5.3 应用效果分析60-63
• 5.4 本章小结63-64
• 6 总结与展望64-66
• 6.1 总结64
• 6.2 展望64-66
• 参考文献66-68
• 致谢68-70
• 作者简介及读研期间主要科研成果70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 HongLEI ,YongliJIN ,MiaoyongZHU ,JichengHE;Mathematical Modelling of Particle Movement Ahead of the Solid-liquid Interface in Continuous Casting[J];Journal of Materials Science & Technology;2002年05期

2 ;ANALYSIS OF NONLINEAR DYNAMIC RESPONSE FOR VISCOELASTIC COMPOSITE PLATE WITH TRANSVERSE MATRIX CRACKS[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2004年03期

3 袁颖,王京刚,吴琨;荷电水雾除尘器捕尘效率的实验研究[J];环境污染与防治;2005年01期

4 蔡农;;掘进工作面风水喷雾除尘技术的研究与应用[J];能源技术与管理;2008年01期

5 沈金麟;高压喷雾降尘物理过程的探索[J];安全与健康;2002年03期

6 王晓珍;蒋仲安;刘毅;;抽出式通风煤巷掘进过程中粉尘浓度分布规律的数值模拟[J];中国安全生产科学技术;2006年05期

7 赵立永;张全柱;黄成玉;;基于CAN总线的新型煤矿粉尘浓度检测系统的研究[J];中国安全生产科学技术;2012年03期

8 陶永芹;我国综掘技术及其发展研究[J];煤矿机械;2005年07期

9 王政宏;;综掘工作面粉尘治理技术发展现状及趋势[J];煤矿机械;2012年06期

10 刘荣华,王海桥,施式亮,刘何清;压入式通风掘进工作面粉尘分布规律研究[J];煤炭学报;2002年03期

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本文编号：938271