车辆装料尘源控制用双侧吸气流的优化分析.pdf

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1、矿业工程第9卷第1期42MiningEngineering2011年2月车辆装料尘源控制用双侧吸气流的优化分析蒋明辉(东华大学环境科学与工程学院，上海201620)摘要：利用数值模拟方法研究了双侧吸通风气流组织方式对于熄焦筛焦楼火车装焦的尘源控制效果，得到了双侧吸风的尘源捕集效率与排风罩设计参数之间的函数关系式，并进行无量纲分析，实现了对尘源完全控制时所需的最小风量。关键词：火车装料；尘源控制；双侧吸；数值模拟中图分类号：X51／593文献标识码：A文章编号：1671～8550(2011)01—0042—03究双侧吸通风气流组织的捕集效率

2、随排风罩主要设0引言计参数的变化规律，得到极限流量比的无因次式，干熄焦工艺是当前国家重点鼓励发展的技术之以最小风量实现对尘源的控制。l1q]一，然而它生产的焦炭含水量较低，导致筛焦1．1排风罩捕集效果的模拟楼火车装焦等焦炭转运点扬尘严重，颗粒物浓度超1．1．1物理模型标，对周围环境和工人健康都产生较大的影本文研究对象为某煤焦化厂火车装焦通廊，焦响_5]。对于此类尘源国内多年来重视不够，装料部炭自二层贮焦仓经卸料口落人车厢内，由于落差位无粉尘控制措施或设计不合理，控制效果不理大、下落速度快，焦炭落入车厢后气流受挤压挟带想。本文利用数值模拟对

3、排风罩气流组织进行研究大量焦炭粉尘上扬，形成上升尘流，并快速外逸，优化，实现用较小风量控制火车装焦扬尘，达到了造成工业尘爆尘流。节能减排的效果。根据火车装焦工艺的特点，扬尘控制无法采用上吸罩，因此考虑用侧吸的方式对粉尘进行捕集，1数值模拟及优化方法在每个卸料IZl两侧设独立侧吸罩，罩口做成扁平排风罩对尘源的控制效果不仅与排风罩的气流型，如图1。考虑到外界横向风的影响，排风罩下组织形式有关[6]，还与其结构尺寸和安装位置等参部至车厢四周顶沿采用胶帘挡风，最大限度覆盖尘数有关]。本文将通过数值模拟和正交试验法研源，同时可减少排风罩抽吸的外界环

4、境空气，降低系统能耗。本文采用软件Gambit对其进行建模。1．1．2数学模型及边界条件收稿日期：2010—08—12作者简介：蒋明辉(1986一)，男(汉族)，江苏无锡人，东华大学利用计算流体软件Fluent进行模拟计算。环境科学与工程学院硕士研究生。根据现场测试，装焦时车厢顶沿尘流以0．8～-◆。◆。◆-◆-●-●--o．_◆-◆-◆。◆-●_◆。◆-◆-—-·■P-◆。-·。．．-’．．-．一·●。-’．．·MeasuresforpreventionofdisastertailingspondmaycausesWENQi—fu，WA

5、NGJing(WugangMiningCompanyLtdofAnyangIron&SteelGroupCorporation，Wugang462500。China)Abstract：Tailingspondmaycausedisasterbecauseoftoohighlevelofseepageline，insufficientanti—floodcapabilityandlimitedreservevolumeofpond．Forpreventionofsuchdisaster，themethodssuchasdecreasingl

6、evelofseepageline，raisingstandardofanti—floodcapabilityandincreasingreservevolumeofpondthroughconstructionofdam(madeofwasterockfromoverburdenstripping)atdownstreamofpondarediscussed．Keywords：tailingspond；seepageline；preventionofdisaster2011年第1期蒋明辉车辆装料尘源控制用双侧吸气流的优化分析431．2m

7、／s的速度向上运动，故定义车厢顶沿平面为实现对尘源的完全捕集。尘流速度入口，其中第二相颗粒粒径取其质量中粒表1双侧吸正交试验结果径40m，浓度为15g／m。；定义双侧吸气罩罩VI为速度出口。图1物理模型对表1中数据进行回归拟合，得到双侧吸气流rl与4个主要影响参数之间的函数关系：在选择气一固两相流模型时，由于尘流中颗粒刀一0．74h仉b。VoU‘34(2)相质量百分比较低(约1．25)，相对于空气介质可近似为离散相，故选择拉格朗日离散相模型_g进式(1)中1m≤h≤3m，0．2m≤b≤0．4m，3m／s≤1≤5m／s，0．8m／s≤0≤1

8、．2m／s。行模拟计算，得到双侧吸气罩捕集的尘流流量与车从正交试验的拟合关系式(2)中可以发现，厢内流出的尘流流量之比，即为捕集效率。捕集效率与罩口安装高度、罩口高度和罩口风速成1．2正交试验