發(fā)布時間：2020-03-19 18:09

【摘要】：粉塵危害是煤礦生產的重大災害之一,充斥生產空間的粉塵不僅加速機械磨損,縮短儀器的使用壽命,且在一定條件下會引發(fā)粉塵爆炸,特別是呼吸性粉塵易被人體吸收,產生各種呼吸性疾病,嚴重威脅礦井和礦工的安全。目前,國內外煤礦井下普遍采用濕式抑塵、降塵為主,應用最廣泛的是噴霧降塵技術。其中,應用最多的為高壓噴霧技術,該技術噴出的水霧粒徑較大,水霧不易對呼吸性粉塵造成碰撞、攔截、團聚等作用,造成對呼吸性粉塵的捕集效率較低。國內外目前普遍認為實現(xiàn)液體最有效的霧化方式即為兩相流噴霧技術,利用氣液兩相流噴嘴產生的霧滴粒徑可以達到幾微米,能夠有效提高對呼吸性粉塵的沉降效率。兩相流噴嘴雖然已在除塵中得到一定的應用,對于影響氣液兩相流噴嘴霧化效率的因素也取得一定的研究進展,但還是存在噴嘴噴霧能耗高,霧化不均勻,噴嘴易堵塞、小粒徑霧滴占比小等不足,導致兩相流除塵技術在煤礦中的實際應用受到很大的限制�；跉庖簝上嗔鲊娮斓奶卣鹘Y構、噴射條件和霧化機理,提出氣孔的數(shù)量與孔徑、水孔的孔徑、氣孔偏移角、出霧口形式和內置節(jié)流桿等特征結構是影響兩相流噴嘴霧化的主要結構因素,氣壓、水壓和氣水比等噴射條件是影響兩相流噴嘴霧化的主要噴射因素,且設計加工了一種兩相流霧化噴嘴,搭建了一套完整的霧化測試系統(tǒng)和除塵實驗系統(tǒng)。通過調控氣孔的數(shù)量與孔徑、水孔的孔徑、氣孔偏移角、內置節(jié)流桿和出霧口形式可以實現(xiàn)兩相流噴嘴的高效霧化,其霧滴中位粒徑小于10微米,霧化量最高可達5kg/h,霧化均勻,霧化性能良好。其中,內置節(jié)流桿和氣孔偏移角對兩相流噴嘴霧化性能影響最大,是噴嘴在低能耗下也能產生10微米以下水霧的重要特征結構。通過調控氣壓、水壓和氣水比等因素來研究噴射條件對兩相流噴嘴霧化性能的影響。研究結果表明霧滴粒徑隨著氣壓的增大而減小,隨著水壓的增大而增大,在一定氣液比值范圍內,噴嘴具有良好的霧化性能,粒徑小,霧化均勻,在外流場中沿橫向方向幾乎不變,沿軸向方向逐漸增大。基于以上對兩相流噴嘴霧化特性的研究展開了兩相流噴嘴不同霧化參數(shù)對霧化降塵的影響研究。研究發(fā)現(xiàn)噴射條件對霧化降塵效率有著很大影響,降塵效率隨著霧滴粒徑的增大而增大,隨著霧化量的增大而減小,隨著粉塵濃度的增大而增大,在霧滴粒徑小于10Km時,對呼吸性粉塵的去除有良好的效果,其降塵效率可達90%以上,為低能耗、小粒徑的噴嘴結構的優(yōu)化及應用和除塵裝置的設計提供了理論依據(jù)和關鍵技術支撐。
【圖文】：

粉塵按照粒徑的劃分可分為非呼吸性粉塵和呼吸性粉塵，非呼吸性粉塵的粒徑一股逡逑大于１０ｐｍ，顆粒較大，儂靠自身重力即可沉降，呼吸性粉塵的粒徑小于１０，，顆粒小，逡逑其粒徑對比如圖１．２。逡逑＾邐人類頭發(fā)逡逑ｇａ邋｜0ｐｍ邐ＰＭ２．５邋顆粒逡逑細砂石平均直徑９０ｐｍ逡逑圖１．２粒徑對比逡逑粉塵中對人和礦井危害最大并且最難以防治的是呼吸性粉塵，它的粒徑小，靠自身逡逑重力難以沉降，將長期漂浮在空氣中，難以沉降，容易受到環(huán)境風流的影響，隨風飄散逡逑性強，難以用一般的降塵技術來處理，易造成二次揚塵，而且相對表面積大，擴散能力逡逑１逡逑

粉塵按照粒徑的劃分可分為非呼吸性粉塵和呼吸性粉塵，非呼吸性粉塵的粒徑一股逡逑大于１０ｐｍ，顆粒較大，，儂靠自身重力即可沉降，呼吸性粉塵的粒徑小于１０，，顆粒小，逡逑其粒徑對比如圖１．２。逡逑＾邐人類頭發(fā)逡逑ｇａ邋｜0ｐｍ邐ＰＭ２．５邋顆粒逡逑細砂石平均直徑９０ｐｍ逡逑圖１．２粒徑對比逡逑粉塵中對人和礦井危害最大并且最難以防治的是呼吸性粉塵，它的粒徑小，靠自身逡逑重力難以沉降，將長期漂浮在空氣中，難以沉降，容易受到環(huán)境風流的影響，隨風飄散逡逑性強，難以用一般的降塵技術來處理，易造成二次揚塵，而且相對表面積大，擴散能力逡逑１逡逑
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD714.4

【參考文獻】

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本文編號：2590522