呼吸性粉尘旋风分离器采样效率数值研究

为了研究开发满足我国BMRC采样规范的呼吸性粉尘预分离器,基于流体力学软件Fluent 6.3对不同结构尺寸呼吸性粉尘旋风分离器内部流场进行模拟仿真,选用标准正交表进行采样效率模拟实验,并利用回归设计技术建立了采样效率的二次回归预测模型。通过数值模拟比较预测模型发现,利用提供的方法研究呼吸性粉尘旋风分离器采样效率可保证计算模型可靠性,提高设计效率。     

微粒在旋风分离器中的分离特性与数值模拟

针对比较难分离的微粒,运用数值模拟方法对其在旋风分离器中的运动进行模拟。气固相研究分别采用了雷诺应力模型和拉格朗日模型,模拟出了旋风分离器中气流的流动特征和粒子运动特性。将模拟得出的旋风分离器的分离效率和实验结果比较,结果表明,对于粒径大于4μm的颗粒,数值模拟结果和实验结果吻合得比较好。     

旋风分离器数值模拟及结构优化研究进展

对旋风分离器流动理论做出总结,对比各湍流模型的优劣,采用大涡模拟或雷诺应力模型能较好模拟旋风分离器内部流场。从机理上分析旋风分离器的分离理论,分区分离模型在边界层分离理论的基础上细化旋风分离器内部的流场区域,是现阶段的发展趋势。根据工业发展的需求重点阐述高温高压工况对旋风分离器流场及分离效率的影响。并对现阶段旋风分离器的结构优化做出分析总结,提出未来的发展趋势。     

扩散式旋风分离器气固两相流场的数值模拟

采用拉格朗日离散相模型(DPM)模拟固相颗粒的轨迹,研究了不同速度对不同粒径的颗粒分离效果的影响以及进口位置与分离效率的关系,结果表明速度对小粒径颗粒的分离效率影响较小,当速度大于15 m/s时,增大速度对大粒径颗粒的分离效率没有明显效果。从进口上端进入的气流其分离效率最小。     

螺旋面双入口旋风分离器流场及分离效率的数值模拟

采用非稳态RSM湍流模型对螺旋面单入口、螺旋面双入口(90°、120°、150°、180°)5种分离器的流场进行数值模拟。结果表明:螺旋面双入口分离器流场稳定且对称性好,"顶灰环"现象不明显,压力损失小,分离效率高;在相同气速条件下,随着入口旋转角的增加,分离器的压降不断变小,而且入口旋转角越大,压降随入口旋转角增大而变小的幅度越来越小;入口旋转角为90°的螺旋面双入口分离器分离效率最高。     

基于FLUENT的旋风分离器结构改进数值模拟

旋风分离器的结构影响着其分离效率和压力损失。从分离器的进料口、排气管、筒体长度这3个方面对分离器的结构进行改进,并针对分离器内的气相流动,选择RNGk-双方程湍流方程得到不同结构分离器内气相流场分布。模拟结果表明,选择180°蜗壳双进料口、增加排气管直径、加大排气管插入筒体的长度和增加筒体长度有利于优化分离器的分离性能。     

冷壁旋风分离器温度场的数值模拟研究

采用数值模拟和理论分析的方法研究了壁面降温对旋风分离器温度场及液滴分离规律的影响。数值模拟结果表明,壁面降温可以显著改变旋风分离器的温度场,且温度沿着径向呈M形分布,沿着轴向向下逐渐降低,这是旋风分离器特有的上、下行流动传热的结果。通过对液滴的形成、碰撞和碰壁的分析,得出壁面降温可以促进液滴的凝析、聚并和黏壁,有利于液滴的回收。     

螺旋式旋风分离器分离性能影响因素的数值分析

借助FULENT软件,对颗粒相的操作条件及螺旋式旋风分离器的几何参数与其分离性能的关系,进行了模拟研究,结果显示颗粒的初始位置、入射速度、颗粒粒径大小及分离器的排气管直径d1、阿基米德螺旋线系数κ、分离区高度h1均对其分离性能产生较大影响,而排气管高度h影响较小。     

基于数值模拟的螺旋式旋风分离器气相流场分析

借助CFD软件,选用RSM分析模型,对螺旋式旋风分离器内部流场进行了模拟分析。结果显示,该分离器内部流场比较稳定,具有各向异性特点,排除了传统分离器的短路、返混及上灰环现象,但局部仍存在低强度涡流。     

旋风分离器分离效率关键影响因素研究

为研究影响旋风分离器分离效率的关键因素,利用CFD软件分析了不同内锥长度下旋风分离器内部流场分布、中心轴处风速-位移变化曲线、分离效率曲线,发现内锥长度不影响分离效率而影响进出风口之间压差.探讨了大蜗壳和小蜗壳两种进风结构的旋风分离器的分离效率以及对气流流动的阻力,物料粒度较细时,小蜗壳进风结构的分离器效果较好;物料粒...     

煤矿粉尘防控与职业安全健康科学构想

针对呼吸性粉尘连续分离问题,对陶析式、惯性冲击式、旋风式分离方法进行了分析,利用流体力学软件Fluent对虚拟冲击器内部流场进行数值模拟,建立了满足BMRC曲线分离标准的虚拟冲击器模型,并结合数值模拟结果对分离器结构尺寸进行修正优化。按照模型加工了分离器样件并进行了气溶胶实验验证,结果表明样件的分离效能与BMRC曲线标准差均小于5%,满足行业标准要求。

     

基于DPM-CFD的旋风除尘器内部流场数值分析

采用离散相模型对旋风除尘器内部气固两相流场的分布特性进行数值模拟分析。模拟结果表明:粉尘颗粒的运动具有很强的随机性,上尘环和局部涡流始终存在,在除尘器圆筒壁面和中心管之间的区域以及中心管底部下方的区域都形成了环形的纵向涡流,中心管底部下方区域和中心管的进口区域湍动能和湍动能耗散率最大,中心管长度是影响旋风除尘器内部流场的一个重要参数。此外,对中心管的长度做了最优化设计,为旋风除尘器的结构优化设计和重点研究方向提供了借鉴和依据。     

中国煤矿瓦斯抽采技术装备现状与展望

以旋风除尘器为研究对象,建立几何模型,通过FLUENT数值模拟软件对旋风除尘器粉尘收集率进行分析,得到旋风除尘器的筒体高度、阻力、入口风速与粉尘收集率的关系。以数值模拟的结果为依据,设计旋风除尘器样机,并对其各个参数与过滤效率之间的关系进行验证,最终得到旋风除尘器工艺参数。结果表明：最佳筒体高度为1.5倍的筒体直径,入口风速为15 m/s,此时模拟的粉尘收集率为82.47%,阻力为500.76 Pa。实验旋风除尘器过滤效率为80.22%,阻力为494.6 Pa,与数值模拟的结果相近。

     

响应曲面法优化含锌尘泥选择性浸出工艺

本文利用稀硫酸作为浸出剂,进行了从含锌尘泥中选择性浸出实验研究.采用SEM、XRD及EDS表征含锌尘泥原料以及浸出渣的结构和形貌,揭示锌选择性浸出行为.根据Box-Behnken实验设计原理,采用响应曲面法建立硫酸浓度、浸出时间、液固比及三者之间交互作用对锌浸出率影响的多元回归方程,对实验结果进行了ANOVA分析.在硫酸浓度为0.42 mol/L,液固比为7∶1、浸出时间为25.29 min,此条件下模型预测锌的浸出率达到95.58％.     

双出风口旋风分离器测试分析与应用

从分析单出风口旋风分离器三大先天缺陷入手,阐述导流口可调式双出风口旋风分离器专利技术要点,并以实验室测试数据分析和生产实践进一步详细说明和佐证.     

Water separator shows potential for reducing respirable dust generated on small-diameter rotary blasthole drills

Drilling with water has the potential to significantly reduce the respirable dust concentrations generated from small-diameter rotary drills when drilling blastholes on surface mining operations. However, water adversely affects tri-cone drill bits commonly used in surface drilling operations, causing excessive wear and premature replacement. Consequently, dry drilling with a dust collector system has the most widespread use in the industry. Tests have been conducted by the National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH), Pittsburgh Research Laboratory (PRL) on a newly designed device for smaller diameter drills that separates the water from the bailing air before it reaches the bit and thus provides the cost benefit of dry drilling while providing the benefit of wet drilling for dust suppression. The water that is delivered to the hole with the bailing air is separated from the air by a proprietary mechanical device that is encased in a drill sub (short section of drill rod/pipe) located immediately behind the cutting bit. A cascade cyclone and a real-time dust monitor were used to sample dust emissions from the holes. Dust concentrations and silica content were measured when drilling dry versus drilling wet. The tests show that drilling with this water separating sub can reduce both measured dust emissions from the boreholes and visible dust around the drill rig.     

旋流连续离心分选机对赤铁矿分级的响应曲面法优化分析

旋流连续离心分选机是基于旋流离心分离技术和流化床分选原理开发的新型分选设备。研究采用旋流连续离心分选机,针对赤铁矿进行分级试验,分析并确定了不同粒级赤铁矿分级的主要影响因素和最佳工艺参数。在试验研究的基础上,通过响应曲面法分析了旋流连续离心分选机工艺参数间的交互作用对赤铁矿分级效率的影响,并进行了参数优化,优化后的工艺条件为给料压力51.35kPa、反冲水压力12.14kPa、底流口压力32.27kPa,在此条件下,试验验证得到粗粒级(+0.074~-0.15mm)和细粒级(-0.074mm)赤铁矿的分级效率的平均值分别为68.19%和53.12%的良好指标,这一结果与预测值基本一致且分级效果比较好。本研究为响应曲面法应用于赤铁矿等矿石的分级提供了一定的参考和借鉴。     

旋风分离器流场数值模拟及其涡结构识别

采用计算流体力学软件Fluent,基于非稳态雷诺应力湍流模型对旋流分离器流场进行了模拟,得到了旋流分离器内部切向速度和轴向速度分布,并与实验值进行对比;同时将Q判据应用于旋风分离器内漩涡结构的识别,比较了切向进口处两种不同网格结构对涡结构的影响。结果表明:非稳态的雷诺应力湍流模型模拟结果对切向速度进行很好的预测,几乎与实验一致,轴向速度与实验结果趋势一致,能够很好的预测轴向速度的"驼峰"结构;切向进口处的网格质量由于伪扩散对模拟结果有影响,需要进行优化;利用Q判据能够将旋风分离器内部的旋进涡及环形空间二次涡进行准确识别,在旋风分离器中心轴线附近及环形空间存在漩涡。