矿用湿式金属网除尘器性能研究

摘要

随着矿井采掘机械化程度的不断提高，煤矿尘害问题日益突出。煤尘不仅危害作业人员的身体健康，引发尘肺病，而且有可能引起煤尘爆炸，酿成矿井重大灾害事故。在煤矿的生产过程中，尤其以机掘工作面和综采工作面粉尘浓度最高，从保护现场作业人员职业安全健康以及企业安全生产的角度考虑，必须将粉尘浓度控制在可容许的范围以内。
　　湿式除尘器是矿井常用的除尘设备，我国对湿式金属网的研究尚处在起步阶段，为了弥补我国在这方面的不足，本论文研发了湿式金属网除尘器，并就其除尘性能进行测试，寻找除尘器的最优工作条件。
　　本文首先分别对喷嘴雾化机理和经典粒子捕集机理作了分析，研究了水滴、水膜作用于矿尘的湿式除尘机理以及影响除尘效果的因素;在此基础上，设计了系统的实验方案和实验装置，分别制作了基于20层和40层金属网的湿式除尘器;通过实验研究了处理风量、风速、喷水量和金属网层数对除尘效率、运行阻力的影响，找到了除尘器运行的最优参数。
　　通过本实验可以发现湿式金属网除尘器的阻力受风速影响较大，喷水量影响较小;除尘效率随着水量的增加而增加，但不是线性变化，增加到一定值时，增加速率减慢，随着风速的增加除尘效率先增大后减小。因为风速和水量是影响阻力和效率的主要因素，对这两个参数同时优化通过试验得到了最佳入口风速为2m/s，最佳喷水量为14L/min，在该条件下除尘器的效率高为达95.05％、阻力仅为71.17pa，具备节水节能的功效，可以在矿山、煤炭、冶金等多个行业中进行推广应用。

目录

声明

摘要

第1章 概论

1．1 研究背景和意义

1．2 矿尘的产生

1．2．1 矿尘的概念

1．2．2 矿尘的分类

1．2．3 产生过程

1．3 机掘工作面和综采工作面粉尘治理技术概述

1．3．1 煤层注水

1．3．2 喷雾除尘

1．3．3 物理化学除尘

1．3．4 水幕和空气幕除尘

1．3．5 通风除尘

1．3．6 个体防护

1．4 湿式除尘技术

1．4．1 湿式除尘器的优缺点

1．4．2 湿式除尘器分类

1．5 矿用湿式除尘器研究现状

1．5．1 湿润层为金属网或涤纶丝

1．5．2 不锈钢丝筛网

1．5．3 湿润层为化学纤维

1．6 本课题意义及主要研究工作

1．7 本章小结

第2章 湿式金属网除尘机理

2．1 喷嘴雾化机理

2．1．1 射流破碎

2．1．2 薄膜破碎

2．1．3 二次破碎

2．1．4 雾流的结构

2．2 经典粒子捕获机理

2．2．1 惯性碰撞

2．2．2 截留

2．2．3 布朗扩散

2．3 水膜除尘机理

2．4 根据除尘机理分析影响因素

2．5 本章小结

第3章 实验装置与实验方案

3．1 实验条件

3．1．1 金属网湿式除尘器

3．1．2 发尘装置

3．1．3 测试系统

3．1．4 试验粉尘

3．1．5 变频器与风机、发尘器

3．1．6 阀门与水表

3．2 试验原理

3．3 实验方案

3．3．1 风速测试

3．3．2 改变喷水量

3．3．3 选择不同过滤层

3．3．4 实验过程

3．4 本章小结

第4章 结果分析

4．1 风速实验

4．2 发尘实验

4．3 阻力实验

4．3．1 初始阻力实验

4．3．2 不同状态阻力

4．3．3 影响因素实验

4．3．4 金属网层数实验

4．3．5 时间对阻力影响实验

4．4 效率实验

4．4．1 水量对效率的实验

4．4．2 风速对效率的实验

4．4．3 金属网层数对效率的实验

4．5 综合分析最佳参数

4．6 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢

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