亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        區(qū)域受控循環(huán)通風過程中的高壓噴霧降塵

        2013-04-03 09:32:24李錦峰謝賢平章能勝紀承子王彥波
        金屬礦山 2013年2期
        關鍵詞:降塵風量粉塵

        李錦峰 謝賢平 章能勝 紀承子 王彥波

        (昆明理工大學國土資源工程學院)

        礦山在原有通風系統(tǒng)的基礎上,有效增加系統(tǒng)進風量往往是比較困難的[1]。對于在建礦山而言,通過改變主扇的一些通風技術參數(shù)或對原有系統(tǒng)進行一些技術改造,可以解決一部分通風問題。但是,在綜合考慮技術可行、經(jīng)濟合理等方面的因素后發(fā)現(xiàn),單方面地考慮增加系統(tǒng)進風量,會導致系統(tǒng)通風阻力增大,大大提高通風成本。對于一個礦山的某些局部區(qū)域而言,需探求新的通風技術[2],受控循環(huán)通風就是在這種情況下提出來的。就非煤礦山而言,應用該項技術必須注意這樣一個原則:循環(huán)風流的引入不能使系統(tǒng)內的粉塵濃度超標,否則不能直接引用,須經(jīng)有效凈化后才能引用[3]。探求高效、合理、經(jīng)濟的粉塵凈化措施是應用該項技術的研究重點。

        1 受控循環(huán)通風系統(tǒng)粉塵的危害性

        井下作業(yè)環(huán)境艱苦,光線較差,粉塵表現(xiàn)出極大的危害性,主要有以下幾個方面:

        (1)危害作業(yè)人員的健康,引起職業(yè)病。主要是可能造成塵肺病,這不但嚴重威脅礦山工作者的生命健康與安全,還給國家與礦山企業(yè)未來發(fā)展帶來不良的社會影響和巨大的經(jīng)濟損失。井下粉塵問題已經(jīng)引起了世界范圍的關注,特別是使用受控循環(huán)通風系統(tǒng)的回采工作面。

        (2)粉塵循環(huán)加劇工作面能見度較低的問題,造成意外事故。井下工作面本來能見度就很低,如果工作場所使用受控循環(huán)通風可能引起粉塵的二次污染,進一步降低工作場所的能見度。如果不加以控制,可能會增加事故的發(fā)生,造成人員的意外傷亡、設備的意外損害。同時長時間地在能見度很低的環(huán)境下工作,會傷害勞動者眼睛,引起視力疲勞,造成眼部疾病。

        (3)某些粉塵在一定濃度條件下會發(fā)生爆炸事故。爆炸造成的次生災害也是不可小視的,特別是在煤礦,其爆炸的后果就是人員傷亡或是設備設施的破壞,這無疑會給企業(yè)帶來巨大的損失。

        (4)粉塵可能會加速機械磨損,縮短機械壽命,特別是有些礦山使用精密儀器。

        因此,受控循環(huán)通風系統(tǒng)防塵系統(tǒng)的設計與研究是十分必要的[4]。

        2 受控循環(huán)通風系統(tǒng)內粉塵濃度變化

        2.1 循環(huán)系統(tǒng)內粉塵的粒徑分布

        一般礦山生產(chǎn)活動產(chǎn)生的礦塵叫作粉塵,通常情況下,按照粉塵粒徑的大小將其分為:①粗塵,粒徑>40μm;②細塵,粒徑為10~40μm;③微塵,粒徑為0.5~10μm;④超微塵,粒徑小于0.5μm。

        2.2 循環(huán)系統(tǒng)內降塵主體的研究

        粉塵粒徑的大小直接影響其物理特性,也是研究防塵措施需要考慮的重點。一般情況下,粒徑為10μm以上的粉塵因其具有自身沉降的特性,故而在產(chǎn)塵點附近很快就會自然沉降對作業(yè)環(huán)境影響較小,況且粒徑大于10μm的粉塵即使進入人體,也會被人體的鼻咽所阻留,減少其對人體的危害。而粒徑小于10μm的粉塵,其在人體內具有較高的穿透能力,且粒徑越小,穿透能力越強。國際上把能夠吸入且穿透和沉降在末端細支氣管的懸浮粉塵定義為“可吸入粉塵”,即呼吸性粉塵,一般其臨界粒徑就是10μm[5]。所以本研究主要探討針對粒徑為10μm以下粉塵的降塵措施。

        2.3 各巷道的粉塵濃度變化研究

        如圖1所示,以后退式回采工作面為例,探討采用受控循環(huán)通風前后工作面粉塵的濃度變化。該系統(tǒng)由用風地點、進風巷、回風巷、循環(huán)風機和循環(huán)聯(lián)道構成。進風巷新鮮風量為Q1;循環(huán)聯(lián)道風量為Q4;用風地點風量為Q2,Q2是循環(huán)聯(lián)道風量與新鮮風量之和;Q3一般與Q2相等;Q5為Q3與Q4之差,與Q1相等[1]。

        圖1 退式回采受控循環(huán)通風系統(tǒng)布置

        假設進風巷、混合進風巷、用風地點回風巷、循環(huán)聯(lián)道、系統(tǒng)回風巷粉塵濃度分別為d1、d2、d3、d4、d5,用qd1表示進風巷粉塵量,qd表示工作面產(chǎn)塵量,凈化器凈化效率為η,有

        常規(guī)通風時,循環(huán)聯(lián)道中無風流通過,Q4=0,此時

        有循環(huán)風時,用風地點回風流在循環(huán)風機作用下,部分被引入與新鮮風流混合,循環(huán)通風過程中,循環(huán)率F表示循環(huán)聯(lián)道內引入污風多少的比例:

        按風量平衡定律,各巷道風量之間的關系為

        第1次循環(huán)時,有

        第2次循環(huán)時,有

        第n次循環(huán)時,有

        上述公式表明,系統(tǒng)內粉塵濃度與新鮮風流的粉塵濃度、新鮮風量值、工作面的產(chǎn)塵量、降塵效率和循環(huán)系數(shù)等因素有關。

        假設工作面單位時間內生成的粉塵量為q'd,工作面粉塵的初始濃度為d0,經(jīng)過凈化器凈化處理后循環(huán)風的粉塵濃度為d4,工作面空間體積為V,m3,紊流擴散系數(shù)為E,則在d t時間內工作面產(chǎn)生污染物的量為q'dd t,工作面回風流帶走的污染物量為

        在同一時間內,循環(huán)風流帶進工作面的污染物量為Q4d4d t,系統(tǒng)新鮮風帶入工作面的污染物量為Q1d1d t,工作面空間污染物量的變化為V d d3,則

        又因為Q4=FQ3,所以,式(9)變?yōu)?/p>

        此方程為開路循環(huán)凈化過程的微分方程式,也可以寫成

        當工作面污染物為連續(xù)產(chǎn)生,循環(huán)通風系統(tǒng)中有凈化器,如鑿巖、連續(xù)放礦、連續(xù)出礦,污染物濃度可以看成一個穩(wěn)定狀態(tài),d d3/d t=0,代入式(12)簡化可得

        通過上式分析可得,在應用受控循環(huán)通風的區(qū)域,合理地選取循環(huán)率和凈化效率是循環(huán)通風節(jié)能的關鍵。而在礦山通風節(jié)能方面可以適當提高凈化效率,以達到降低風機能耗的目的。

        3 高壓噴霧降塵系統(tǒng)設計分析

        呼吸性粉塵是礦山粉塵治理的主要對象,對于采用受控循環(huán)通風的礦山,對其治理尤為重要,這是因為通常礦山在濕式作業(yè)的條件下,10μm以下的粉塵占80%以上[6]。

        3.1 高壓噴霧降塵系統(tǒng)的優(yōu)勢

        (1)降塵效率高。應用壓力型噴霧措施進行循環(huán)通風系統(tǒng)的降塵處理,其效果的好壞取決于對噴霧霧粒及粉塵物理特性的研究。礦山井下空氣中的粉塵粒徑以10μm以下居多,而對于該粒徑的粉塵,需要用相應粒徑的噴霧來進行有效匹配沉降。高壓噴霧具有荷電霧粒多、霧流渦流強度大、霧粒分布均勻等優(yōu)點,對礦山井下呼吸性粉塵可以取得80%~90%降塵率的效果。

        (2)投資低、管理方便。應用傳統(tǒng)的機械除塵對井下空氣進行凈化,往往需要購置一些除塵凈化設備,這種方式雖然可以取得較好的降塵效率,但是運行過程中需要進行經(jīng)常性維護與管理,相比之下,高壓噴霧系統(tǒng)所耗用的資金卻少得多。

        (3)可以進行區(qū)域降溫。采用高壓噴霧降塵系統(tǒng),系統(tǒng)本身的功能是對區(qū)域受控循環(huán)通風系統(tǒng)進行降塵,但由于噴霧本身的特性,可以通過合理控制噴霧水溫來對循環(huán)風的溫度進行控制,最終達到控制循環(huán)區(qū)溫度的目的。

        (4)噴霧劑可調。在現(xiàn)場使用高壓噴霧降塵系統(tǒng)的過程中,噴霧劑通常使用的是清潔用水,而對于一些特殊的粉塵,可以根據(jù)其本身物理特性,通過調節(jié)噴霧劑的特性與其進行合理匹配,從而達到提高降塵效率的目的。

        (5)安全可靠。金屬非金屬地下礦山基本不存在瓦斯威脅,也很少有井下粉塵爆炸危險。利用高壓噴霧降塵系統(tǒng)可以從根本上解決區(qū)域范圍內粉塵濃度的問題,既節(jié)約時間,又節(jié)約資金,對礦井生產(chǎn)、安全也十分有利[7]。

        3.2 高壓噴霧參數(shù)對降塵系統(tǒng)的影響

        高壓噴霧降塵系統(tǒng)參數(shù)主要包括噴霧水壓力、噴嘴直徑、噴嘴間距、噴嘴方向等,這些參數(shù)間的合理匹配是達到理想降塵效率的關鍵。

        3.2.1 水壓對噴霧降塵的影響

        具有一定壓力的水經(jīng)過噴嘴時,在其內部噴芯攪動作用下使水流運動方向成發(fā)散狀態(tài),由于攪動具有較大的相對速度,使水流的液滴不斷破裂,形成水霧。從能量角度來看,較高的水壓能使霧流具有較大的速度。

        對于高壓噴霧系統(tǒng)而言,噴霧壓力決定了霧流形式。以螺旋槽芯的噴嘴為例,當壓力在2.5~3.5MPa時,霧流呈現(xiàn)實心圓錐形,隨著噴霧壓力增大,霧流圓錐形區(qū)域縮短變成圓柱形,進一步提高噴霧壓力會增加圓柱段長度,并伴隨有強烈的渦流運動。由于粉塵在霧流內通過的路程長,從而提高了降塵效果。同時高壓霧粒的電荷大也是其降塵效率高的原因。

        3.2.2 噴嘴壓力、直徑與霧滴直徑的匹配關系

        霧粒大小決定了降塵效果。資料表明,一般情況下霧粒為80~100μm對呼吸性粉塵具有較好的降塵效果。而霧粒大小又由噴嘴直徑和噴霧壓力共同決定,其關系存在一個經(jīng)驗公式,見文獻[8]。

        通過噴嘴壓力、噴嘴直徑、噴霧粒徑間的匹配關系研究表明:采用1.0 mm直徑噴嘴在迎風向下45°、水壓力為7.5~10 MPa間恒壓噴霧時,霧粒的顆粒度為100μm左右,為最佳降塵霧粒直徑,所以最佳水壓力為7.5~10 MPa[9]。

        3.2.3 噴嘴選型與布置

        研究表明,噴嘴的霧化質量主要取決于其轉化原理和結構[10]。本研究采用旋轉壓力式噴嘴。其具有以下優(yōu)點:噴嘴零部件維修簡單,拆裝方便,且不易堵塞;霧化效果好,霧滴尺寸分布比較均勻;制造成本低;噴霧角的大小可以調節(jié)[11]。

        噴嘴間距就是噴嘴與噴嘴間的距離(即單位長度或單位面積上要布置的噴嘴數(shù)量)。噴嘴間距越小,則單位長度或單位面積上要布置的噴嘴就越多,噴霧覆蓋率也就越大,降塵效果也就越好,工程投資也就越大。試驗研究表明,間距0.5 m可以取得較好的除塵效果[12]。

        4 結論

        (1)通過分析循環(huán)風對工作面粉塵濃度的影響可以得到:在采用受控循環(huán)通風的系統(tǒng)中,系統(tǒng)穩(wěn)定后,用風地點回風流中粉塵濃度的大小與循環(huán)系數(shù)無關,決定于循環(huán)內工作面粉塵產(chǎn)生量、新鮮進風量及新鮮進風的風質。而混合進風道粉塵濃度大于常規(guī)時的濃度,決定于循環(huán)系數(shù);系統(tǒng)內粉塵濃度與新鮮風流的粉塵濃度、新鮮風量值、工作面的產(chǎn)塵量、降塵效率和循環(huán)系數(shù)等因素有關。

        (2)應用受控循環(huán)通風的區(qū)域,合理地選取循環(huán)率和凈化效率是循環(huán)通風節(jié)能的關鍵。通??梢赃m當提高凈化效率,以達到降低風機能耗的目的。

        (3)研究表明:高壓噴霧系統(tǒng)噴嘴迎風向下45°、噴嘴直徑1.0 mm、噴水水壓7.5 MPa、噴嘴間距0.5 m的布置形式可以使循環(huán)風中的呼吸性粉塵沉降率達到90%,此降塵率可以保障循環(huán)風安全運行。同時該種布置方式耗水量適中,對于礦山用水困難的區(qū)域較為適用。

        (4)合理控制噴霧用水水溫,能夠對循環(huán)系統(tǒng)起到降溫作用,這有利于改善礦山井下區(qū)域作業(yè)條件。

        [1] 謝賢平,李懷宇.受控循環(huán)通風方法的研究與應用[J].有色礦冶,1995(1):36-41.

        [2] 張福群.深井系統(tǒng)可控循環(huán)通風的可行性研究[D].沈陽:東北大學,2003.

        [3] 葉鎮(zhèn)杰.談談礦井循環(huán)風流[J].冶金安全,1979(2):33-36.

        [4] 王英敏.礦井通風與防塵[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1993.

        [5] 汪德淇.礦井通風防塵[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1994.

        [6] 吳 超.化學抑塵[M].長沙:中南大學出版社,2003.

        [7] 程瑞端,黃 兢.礦井可控循環(huán)通風及其應用[J].四川建材學院學報,1997(2):65-67.

        [8] 李新宏.高壓噴霧在掘進工作面應用研究[D].西安:西安科技大學,2011.

        [9] 陳海安.高壓噴霧在炮采工作面應用研究[D].西安:西安科技大學,2011.

        [10] 周 剛,程衛(wèi)民,王 剛,等.薄煤層炮采工作面爆破多功能自動噴霧降塵系統(tǒng)的研制及應用[J].煤炭工程,2010(9): 100-102.

        [11] 李 剛.高效水霧降塵技術的實驗研究及工程應用[D].長沙:湖南科技大學,2009.

        [12] 王偉能,張弘弛,王春玲.噴霧降塵工藝治理煤塵的應用[J].能源環(huán)境保護,2007(3):47-49.

        猜你喜歡
        降塵風量粉塵
        高壓粉塵防爆電機過厚粉塵層的形成與分析
        防爆電機(2021年6期)2022-01-17 02:40:28
        連云港市大氣降塵時空分布特征
        粉塵大戰(zhàn)
        光散射法粉塵儀在超低排放的應用
        南京市大氣降塵固碳微生物群落多樣性研究
        1000MW機組一次風量測量裝置技術改造
        廣西電力(2016年1期)2016-07-18 11:00:35
        煤礦主通風機風量的測定方法及優(yōu)缺點分析
        山西煤炭(2015年4期)2015-12-20 11:36:16
        蓋州市大氣降塵特征分析
        科技視界(2015年1期)2015-03-20 07:18:08
        粉塵爆炸不可小覷
        小風量點火法在電廠循環(huán)流化床鍋爐的應用
        国产伦码精品一区二区| 亚洲av永久无码精品| 久久精品成人欧美大片| 国产亚洲欧美另类久久久| 青青草手机在线免费视频| 亚洲 欧美 综合 在线 精品| 国产人妻精品一区二区三区| 亚洲第一无码精品久久| 日韩伦理av一区二区三区| 26uuu在线亚洲欧美| 18分钟处破好疼哭视频在线观看 | 丰满少妇a级毛片野外| 美女在线国产| 亚洲国产都市一区二区| 青青手机在线观看视频| 亚洲欧美激情精品一区二区| 午夜国产一区二区三区精品不卡| 丝袜人妻中文字幕首页| 呦系列视频一区二区三区| 亚洲av无码精品色午夜果冻不卡| 亚洲无线码1区| 与最丰满美女老师爱爱视频| 日本真人做人试看60分钟| 国产中文三级全黄| 日韩人妻无码一区二区三区久久99 | 亚洲人成网线在线播放va蜜芽| 成人午夜福利视频镇东影视| 久久精品免费一区二区喷潮| 精品人妻一区二区三区av| 国产女人好紧好爽| 亚洲av无码片在线观看| 久久无码中文字幕东京热| 日本一区二区三区亚洲| 又大又粗又爽的少妇免费视频| 久久av高潮av喷水av无码| 成人爽a毛片免费网站中国| 日韩精品专区av无码| 牛牛本精品99久久精品88m| 日本成人在线不卡一区二区三区 | 成年在线观看免费视频| 蜜桃视频一区二区三区在线|