高濃度粉塵在除塵輸送管路內(nèi)的流動規(guī)律與沉積特性.pdf

1、采石場破碎、篩分、粉磨工序會產(chǎn)生大量高濃度粉塵，對環(huán)境以及工人健康構(gòu)成重大威脅。采石場產(chǎn)塵點(diǎn)較多，一般采用集中式除塵系統(tǒng)輸送、處理粉塵。由于該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管網(wǎng)壓力容易失衡，如果管內(nèi)風(fēng)速較低，粉塵會沉積到管壁，嚴(yán)重時甚至堵塞管道，影響除塵系統(tǒng)運(yùn)行。加大管內(nèi)通風(fēng)速度可以有效降低管道內(nèi)粉塵沉積，但提高風(fēng)速不僅增加了除塵系統(tǒng)能耗，而且加大了粉塵顆粒對管道以及除塵系統(tǒng)的磨損。因此需要研究粉塵顆粒在除塵管道不同結(jié)構(gòu)部件內(nèi)流動與沉積規(guī)律，尋找能將粉

2、塵帶走的最合適風(fēng)速、易沉積的部位以及最優(yōu)的局部構(gòu)件，為除塵系統(tǒng)風(fēng)速優(yōu)化、局部構(gòu)件結(jié)構(gòu)優(yōu)化和重點(diǎn)清掃點(diǎn)位的確定提供指導(dǎo)。
　　理論分析了粉塵在除塵管道內(nèi)運(yùn)動規(guī)律，沉降方式以及影響管道內(nèi)粉塵沉積的主要因素；對除塵管道近壁區(qū)層流邊界層附近粉塵顆粒再次懸浮問題進(jìn)行了討論，推導(dǎo)了懸浮粒徑的計(jì)算公式。
　　設(shè)計(jì)了三個分別由直管、彎頭、三通構(gòu)成的管道系統(tǒng)，選用具有針對性的10μm、50μm和100μm三種粒徑碳酸鈣粉塵，在不同風(fēng)速下進(jìn)行沉

3、積實(shí)驗(yàn)。
　　在直管內(nèi)10μm、50μm和100μm三種粒徑粉塵最合適通風(fēng)速度分別為18m/s、20m/s和不低于20m/s。10μm粒徑粉塵沉降主要受紊流擴(kuò)散，重力沉降影響較弱，各壁面沉積量差值不大；50μm粒徑粉塵受重力沉降影響加大，湍流擴(kuò)散作用減弱，底部沉積量遠(yuǎn)大于側(cè)壁和頂部；100μm粒徑粉塵主要受重力沉降作用，沉積集中在管道底部，側(cè)壁和頂部幾乎不會發(fā)生沉積。
　　彎頭會加大上游直管外側(cè)壁和底部沉積量，彎頭下游沉積量

4、明顯低于系統(tǒng)一直管段。彎頭內(nèi)10μm粒徑粉塵主要沉積在彎頭的內(nèi)側(cè)，50μm和100μm粒徑粉塵沉積主要發(fā)生在彎頭的外側(cè)。彎頭曲率半徑增加，彎頭內(nèi)側(cè)沉積量降低；外側(cè)沉積量少量增加；彎頭上游沉積量降低，彎頭下游沉積量依然維持較低水平。如果條件允許，建議除塵管道彎頭結(jié)構(gòu)選用較大曲率半徑R=1.5D彎頭。
　　三通管內(nèi)沉積點(diǎn)主要分布在G點(diǎn)和H點(diǎn)。支管角度以及支管氣流速度加大，三種粒徑粉塵在G點(diǎn)和H點(diǎn)沉積量均加大。建議在現(xiàn)場條件允許的情況下