破碎机下导料槽粉尘数值模拟及治理研究

摘要

随着选煤厂生产能力的增加,各个生产环节产生的粉尘量也与日俱增,给车间环境和工人的身心健康带来严重影响。因此,对于选煤厂重点产尘部位的粉尘运移规律和浓度分布进行研究具有重要的现实意义。本文以选煤厂粉尘产生量比较大的破碎机下导料槽为研究对象,采用气固两相流理论、受限空间与自由空间流体力学理论,研究粉尘粒子运动规律,通过理论研究和实验研究的有机结合,获得破碎机落煤管和导料槽粉尘发尘机理,影响因素,利用Fluent流体力学模拟软件获得落煤管和导料槽内部和外部空间粉尘扩散运移规律和浓度分布,获得不同粒径粉尘粒子在落煤管和导料槽内部运动轨迹,为粉尘控制方案的选取,除尘设备的选型提供了科学的依据。本文选取扁袋覆膜除尘器对导料槽内部粉尘进行处理,并模拟了除尘后导料槽外部空间粉尘浓度分布。通过现场实测,证实了模拟结果与实测值的基本一致性,上述研究方法和结论对于相似行业的粉尘治理具有一定的参考和借鉴作用。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 粉尘污染现状

1.2.2 筛分破碎车间粉尘处理方法研究现状

1.2.3 两相流研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 研究方法和技术路线

1.4.1 研究方法

1.4.2 技术路线

2 粉尘基本性质、危害及气固两相流数值模拟

2.1 粉尘的基本性质

2.2 粉尘的危害

2.3 气固两相流数值模拟研究

2.3.1 Lagrange 描述方法

2.3.2 欧拉-欧拉描述方法

2.3.3 欧拉-拉格朗日描述方法

3 落煤管、导料槽内粉尘动力学分析及基本方程的建立

3.1 粉尘的动力学分析

3.1.1 重力与阻力

3.1.2 布朗力

3.1.3 Magnus 力

3.1.4 Saffman 力

3.1.5 热泳力

3.1.6 附加质量力

3.1.7 Basset 力

3.1.8 压力梯度力

3.2 粉尘在空间上的运动

3.2.1 粉尘在重力作用下的运动

3.2.2 粉尘在水平方向上运动

3.3 粉尘扩散基本方程的建立

4 破碎机粉尘析出机理与离散相数学模型建立

4.1 破碎机粉尘析出机理

4.2 离散相运动的数学模型

4.2.1 粉尘运动数学模型的假设

4.2.2 粉尘分布指数及中位径计算

4.2.3 质量流率的确定

4.2.4 离散相边界条件选择及设定

4.3 数值模拟参数及边界条件的设定

4.4 粉尘浓度及运移规律数值模拟

4.4.1 破碎机落煤管导料槽内粉尘数值模拟

4.4.2 破碎机下落煤管导料槽外部空间粉尘数值模拟

5 除尘器的选择及数值模拟

5.1 常用除尘器的选用原则

5.2 除尘器类型的选择

5.3 除尘器滤料的选择

5.4 除尘器型号的选择

5.5 加设除尘器粉尘数值模拟

5.5.1 加设除尘器破碎机下落煤管导料槽内粉尘数值模拟

5.5.2 加设除尘器破碎机下落煤管导料槽外部空间粉尘数值模拟

结论

展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集