基于横流风幕的软密封控尘系统及性能研究
发布时间：2022-01-03 12:11
当前,我国过程工业中无法固定密封环节,如中草药生产、烟草生产、分散铸造、矿物加工等,由于工艺或操作需要无法使用固定密封,存在严重的粉尘跑、冒、漏等现象,是造成安全事故和尘肺病频发的重要原因,至今没有简单有效的技术手段实现粉尘的高效控制与捕收。将风幕应用在无法固定密封环节开展烟尘的控制与捕收是风幕隔尘技术的创新应用。在对风幕发生装置的体积有严格限制的应用场合,风幕发生装置的体积下限和风幕均匀性、稳定性的关系还无研究数据可以借鉴;另外,在开放产尘源利用风幕直接收尘的实验数据与技术还不完备,有待开展相关实验研究和装备开发。首先,本文以小体积横流风幕发生装置为研究目标,通过研究“轴向进气,径向排风”式风幕发生装置的横截面积、送风槽和导流叶片三个结构参数对风幕均匀性、扩散性和偏斜性的影响机制发现,增大横截面积可减小风幕发生装置全长上的静压差,提高风幕的均匀性,另外,导流叶片的分流和引流作用在一定程度上可改善风幕的均匀性,在对体积有上限要求的应用条件下,保证风幕均匀的风幕发生装置适宜直径为110mm,导流叶片间距为60mm;一定长度的送风槽能有效整理出口风流的紊乱度,削弱射流对周围空气的卷吸作用,...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无法固定密封环节烟尘捕收的现实状况
2.1 风幕隔尘技术概述（Summary of Air Curtain Dust IsolationTechnology ）风幕发生装置的出风口以一定的气流速度吹出产生连续的平面射流风幕，风幕利用自身快速流动特性，在产尘区和洁净区之间形成一道“无形透明屏障”；如图 2-1。风幕的隔尘机理与实体壁面阻挡尘粒穿透不同，主要是由于风幕自身的卷吸作用。在风幕的卷吸作用下，产尘区的含尘空气不断被稀释和带走，因此大部分粉尘不能穿透风幕进入洁净区；少数由于风幕气流的横向脉动穿透风幕进入风幕内部的尘粒又进入洁净区一侧的风幕卷吸气流中而随风幕气流运动，从而保证了洁净区的环境清洁，达到隔尘的目的。
2课题研究思路及方案9均隔离效率达82.34%。Rydocketal.[65]设计优化用于隔离餐厅吸烟区的恒温风幕，并采用示踪技术显示风幕可有效控制吸烟区污染物的扩散。Santolietal.[66]运用风幕隔离博物馆里的艺术品与空气污染物，既保护文化遗产不被污染，也不限制游客对艺术品的感知，效率可达70%-75%。文献[72]提出，手术室中的关键操作区域需要安装风幕与层流扩散器与污染物隔离。目前，风幕发生装置通常有两种主要形式，如图2-2。前一种进气需要较大的过渡空间，不符合小体积的工业实际需要；后一种形式较前一种形式来说，占地空间相对较小，但是内部结构较复杂，制作成本相对较高。图2-2常见的风幕发生装置类型Figure2-2Twodifferenttypesofcommonly-usedaircurtaingenerators无法固定密封粉尘源工位空间狭小，要求控尘系统的体积紧凑。现有研究对射流角度、射流速度、风幕布局等风幕参数进行了较为详细的研究，但在对风幕发生装置有严格体积限制的应用场合，还没有较为详实的实验数据可以借鉴。2.2软密封控尘技术原理（Principleofsoft-sealDust-controlTechnology）2.2.1旋转风幕原理自然界中，龙卷风的抽吸能力非常强劲。利用龙卷风的强劲旋风流场，可有效提高对烟尘的抽吸能力和距离。旋风抽吸流场的形成必须具备两个条件，一是中部的上升气流，二是水平方向的剪切力。对第一个条件而言，可利用抽吸气流。在产尘区中心设置吸风口，在吸风气流的负压作用下，即可在轴线方向上形成一股相对强劲的吸气流。对第二个条件而言，可利用利用空气自身的粘性。多个风幕在产尘区四周按同一时针方向吹出，对产尘区形成立体旋转封闭空间，在粘性切应力的作用下旋转风幕射流诱使气流产生旋转。工作面的含尘气流被旋转风幕射流包围控制，旋转风幕发挥隔?
【参考文献】：
期刊论文
[1]“金山银山”与“绿水青山”关系的逻辑理路[J]. 王景通,林建华. 学习与探索. 2019(06)
[2]木材加工企业粉尘涉爆现状及整治措施探析[J]. 谢嘉,刘德礼,卢亚云. 中国人造板. 2019(05)
[3]生产不能以生命为代价 陕西神木李家沟“1·12”事故感想[J]. 闵喜平. 班组天地. 2019(03)
[4]煤矿尘肺病发病因素及治理措施[J]. 佚名. 安全与健康. 2019(03)
[5]对尘肺病临床诊断的几点看法[J]. 叶绿素,王永义. 中国工业医学杂志. 2019(01)
[6]改革开放40年,再出发[J]. 郭根锦. 今日制造与升级. 2019(01)
[7]“两山论”的发展模式及实践路径[J]. 曾贤刚,秦颖. 教学与研究. 2018(10)
[8]不要把尘肺病防治引入歧途[J]. 李德鸿. 环境与职业医学. 2018(04)
[9]技术入手防治粉尘[J]. 包冬冬,王福兴. 劳动保护. 2016(09)
[10]多向涡流风幕阻隔粉尘弥散的模拟实验[J]. 聂文,刘阳昊,程卫民,周刚,薛娇,马骁. 中南大学学报(自然科学版). 2016(01)
博士论文
[1]矿用空气幕理论及其应用研究[D]. 王海宁.中南大学 2005
[2]尘肺病相关基因筛选研究[D]. 姚武.四川大学 2005
硕士论文
[1]薄煤层掘进工作面气幕控尘技术研究[D]. 刘德爽.中国矿业大学 2017
[2]高效节能径向直叶片湿式除尘器研究[D]. 吴晟.中南大学 2012
[3]旋转风幕排风罩数值模拟与实验研究[D]. 林爱晖.湖南科技大学 2007
本文编号：3566256
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无法固定密封环节烟尘捕收的现实状况
2.1 风幕隔尘技术概述（Summary of Air Curtain Dust IsolationTechnology ）风幕发生装置的出风口以一定的气流速度吹出产生连续的平面射流风幕，风幕利用自身快速流动特性，在产尘区和洁净区之间形成一道“无形透明屏障”；如图 2-1。风幕的隔尘机理与实体壁面阻挡尘粒穿透不同，主要是由于风幕自身的卷吸作用。在风幕的卷吸作用下，产尘区的含尘空气不断被稀释和带走，因此大部分粉尘不能穿透风幕进入洁净区；少数由于风幕气流的横向脉动穿透风幕进入风幕内部的尘粒又进入洁净区一侧的风幕卷吸气流中而随风幕气流运动，从而保证了洁净区的环境清洁，达到隔尘的目的。
2课题研究思路及方案9均隔离效率达82.34%。Rydocketal.[65]设计优化用于隔离餐厅吸烟区的恒温风幕，并采用示踪技术显示风幕可有效控制吸烟区污染物的扩散。Santolietal.[66]运用风幕隔离博物馆里的艺术品与空气污染物，既保护文化遗产不被污染，也不限制游客对艺术品的感知，效率可达70%-75%。文献[72]提出，手术室中的关键操作区域需要安装风幕与层流扩散器与污染物隔离。目前，风幕发生装置通常有两种主要形式，如图2-2。前一种进气需要较大的过渡空间，不符合小体积的工业实际需要；后一种形式较前一种形式来说，占地空间相对较小，但是内部结构较复杂，制作成本相对较高。图2-2常见的风幕发生装置类型Figure2-2Twodifferenttypesofcommonly-usedaircurtaingenerators无法固定密封粉尘源工位空间狭小，要求控尘系统的体积紧凑。现有研究对射流角度、射流速度、风幕布局等风幕参数进行了较为详细的研究，但在对风幕发生装置有严格体积限制的应用场合，还没有较为详实的实验数据可以借鉴。2.2软密封控尘技术原理（Principleofsoft-sealDust-controlTechnology）2.2.1旋转风幕原理自然界中，龙卷风的抽吸能力非常强劲。利用龙卷风的强劲旋风流场，可有效提高对烟尘的抽吸能力和距离。旋风抽吸流场的形成必须具备两个条件，一是中部的上升气流，二是水平方向的剪切力。对第一个条件而言，可利用抽吸气流。在产尘区中心设置吸风口，在吸风气流的负压作用下，即可在轴线方向上形成一股相对强劲的吸气流。对第二个条件而言，可利用利用空气自身的粘性。多个风幕在产尘区四周按同一时针方向吹出，对产尘区形成立体旋转封闭空间，在粘性切应力的作用下旋转风幕射流诱使气流产生旋转。工作面的含尘气流被旋转风幕射流包围控制，旋转风幕发挥隔?
【参考文献】：
期刊论文
[1]“金山银山”与“绿水青山”关系的逻辑理路[J]. 王景通,林建华. 学习与探索. 2019(06)
[2]木材加工企业粉尘涉爆现状及整治措施探析[J]. 谢嘉,刘德礼,卢亚云. 中国人造板. 2019(05)
[3]生产不能以生命为代价 陕西神木李家沟“1·12”事故感想[J]. 闵喜平. 班组天地. 2019(03)
[4]煤矿尘肺病发病因素及治理措施[J]. 佚名. 安全与健康. 2019(03)
[5]对尘肺病临床诊断的几点看法[J]. 叶绿素,王永义. 中国工业医学杂志. 2019(01)
[6]改革开放40年,再出发[J]. 郭根锦. 今日制造与升级. 2019(01)
[7]“两山论”的发展模式及实践路径[J]. 曾贤刚,秦颖. 教学与研究. 2018(10)
[8]不要把尘肺病防治引入歧途[J]. 李德鸿. 环境与职业医学. 2018(04)
[9]技术入手防治粉尘[J]. 包冬冬,王福兴. 劳动保护. 2016(09)
[10]多向涡流风幕阻隔粉尘弥散的模拟实验[J]. 聂文,刘阳昊,程卫民,周刚,薛娇,马骁. 中南大学学报(自然科学版). 2016(01)
博士论文
[1]矿用空气幕理论及其应用研究[D]. 王海宁.中南大学 2005
[2]尘肺病相关基因筛选研究[D]. 姚武.四川大学 2005
硕士论文
[1]薄煤层掘进工作面气幕控尘技术研究[D]. 刘德爽.中国矿业大学 2017
[2]高效节能径向直叶片湿式除尘器研究[D]. 吴晟.中南大学 2012
[3]旋转风幕排风罩数值模拟与实验研究[D]. 林爱晖.湖南科技大学 2007
本文编号：3566256
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3566256.html
