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面粉加工厂除尘管道粉尘沉积规律及厚度监测方法研究

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面粉加工厂除尘管道粉尘沉积规律及厚度监测方法研究

作者：岳缘圆重庆科技学院

学位级别：硕士

随着食品行业的不断发展,社会对面粉的需求不断增加,面粉加工厂所产生的粉尘也越来越多,遇明火、静电火花等点火源还易引起面粉粉尘燃烧爆炸,造成严重的火灾爆炸事故。目前,针对作业环境内面粉粉尘分布和粉尘浓度的研究较多,而除尘管道... 详细信息

随着食品行业的不断发展,社会对面粉的需求不断增加,面粉加工厂所产生的粉尘也越来越多,遇明火、静电火花等点火源还易引起面粉粉尘燃烧爆炸,造成严重的火灾爆炸事故。目前,针对作业环境内面粉粉尘分布和粉尘浓度的研究较多,而除尘管道内粉尘沉积规律及厚度监测方法还少有研究,研究面粉加工厂除尘管道粉尘沉积规律及厚度监测方法对除尘管道生产效率和引发爆炸事故具有重要意义。本文以面粉尘为研究对象,从理论上分析除尘管道内气流流动的特点,除尘管道内粉尘运动规律、沉积方式以及粉尘颗粒在管道内的作用力。根据面粉加工厂除尘管道特点,首先运用***软件对除尘管道内的沉积率和浓度分布进行模拟,探索除尘管道粉尘沉积规律,定性分析除尘管道面粉粉尘沉积位置变化;其次对面粉粉尘沉积规律进行实验研究,探寻面粉粉尘在不同浓度和不同风速条件下粉尘沉积规律及沉积厚度定量分析除尘管道面粉粉尘沉积位置变化和沉积厚度变化;最后开展面粉粉尘沉积厚度监测实验,通过连续监测除尘管道面粉粉尘沉积厚度,对比分析监测结果,验证沉积厚度监测方法的可行性。主要结论如下:(1)基于Visual ***软件和欧拉-拉格朗日法,通过网格划分、边界条件设定,对粉尘沉积规律开展了模拟研究,分析了面粉粉尘颗粒在除尘管道内沉积率大小、沉积量最大值范围、粉尘浓度分布以及沉积规律。结果发现,面粉在不同风速下,在除尘管道内沉积量最大值范围随着风速的增大沉积位置往后迁移,沉积率随风速的增加而逐渐减少。(2)通过传统称重方法开展了粉尘沉积规律实验研究,实验结论与数值模拟结果相符,即:面粉粉尘随着风速增大,沉积量越来越少、沉积位置距离管道入口处越来越远。7 m/s-12 m/s的风速条件下,粉尘沉积量大,且主要沉积位置位于管道入口处7.5 m-10.5 m管道区间;15 m/s-19 m/s,管道内粉尘沉积量少,且沉积位置主要位于管道入口处17.5 m-20.5 m管道区间。(3)基于激光三角测距技术,提出了一种面粉粉尘沉积厚度监测新方法;根据巴南区重庆市龙泉食品有限公司面粉生产车间工况,开展了面粉测厚实验,并与称重测厚结果进行了对比分析,激光三角测厚法监测精度达到0.01 mm,测量误差在5%以内,由此验证了激光三角测厚法对于除尘管道面粉粉尘沉积厚度监测数据的可靠性。

关键词：面粉粉尘除尘管道粉尘沉积沉积规律厚度监测

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通风输送过程高浓度粉尘沉积特性

粉末冶金材料科学与工程 2015年第3期20卷 470-477页

作者：李小川陈明军刘颀王启立罗会清柴伟豪中国矿业大学化工学院徐州221008 山西天地煤机装备有限公司太原030006 中国矿业大学电力学院徐州221008

粉尘沉积是通风输送过程的常见现象,严重时常堵塞管路,本文以实验研究为手段,探讨高浓度粉尘在通风输送过程的沉积特性。得出水平直管内粉尘的沉积受风速主导,较大风速湍流强度大,边界层厚度薄,有利于外流区粉尘的悬浮和边界层内粉尘的... 详细信息

粉尘沉积是通风输送过程的常见现象,严重时常堵塞管路,本文以实验研究为手段,探讨高浓度粉尘在通风输送过程的沉积特性。得出水平直管内粉尘的沉积受风速主导,较大风速湍流强度大,边界层厚度薄,有利于外流区粉尘的悬浮和边界层内粉尘的再次悬浮;水平90°弯管内粉尘沉积具有区域性,弯头上游以有序沉积为主,弯头下游由于气流边界层分离产生了漩涡区使沉积量急剧减少,弯头外侧由于流动偏移对壁面的冲刷使粉尘沉积几率降低,而弯管内侧由于边界层分离和部分粉尘随气流的偏移使沉积量最小;水平三通管内粉尘沉积主要受支管角度与流速影响。通风输送高浓度粉尘的合适取值为：水平直管和90°弯管风速应不低于17 m/s,水平三通角度30°~45°,支管风速不超过主管。

关键词：通风输送粉尘沉积水平直管 90°弯管三通管

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东北印度洋大气粉尘现代沉积过程分析

热带地理 2022年第10期42卷 1609-1616页

作者：杜恕环牛东风黄锦萍潘子锐黄日辉陈碧珊岭南师范学院地理科学学院广东湛江524048 中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室广州510301 广州大学地理科学与遥感学院广州510006 中国科学院大学北京100049

海洋大气粉尘是海气相互作用的桥梁。由于现代大气粉尘沉积在时空尺度上具有广泛性和可观察性,使其成为研究海洋海气相互作用的重要基础和手段。而位于世界屋脊青藏高原南翼的东北印度洋,是全球海洋生产力最强和生物多样性最丰富的海域... 详细信息

海洋大气粉尘是海气相互作用的桥梁。由于现代大气粉尘沉积在时空尺度上具有广泛性和可观察性,使其成为研究海洋海气相互作用的重要基础和手段。而位于世界屋脊青藏高原南翼的东北印度洋,是全球海洋生产力最强和生物多样性最丰富的海域之一,然而,关于海洋现代粉尘的研究还未见相关的报道。文章通过对东北印度洋2020年9―11月的大气粉尘进行走航收集,分析大气粉尘样品沉积通量,利用空气粒子模型模拟粉尘传播途径,对粉尘石英颗粒进行扫描电镜及能谱分析;再结合全球遥感数据,首次对东北印度洋大气粉尘沉积的现代过程进行探讨。研究发现,东北印度洋大气粉尘沉积通量变化在221~1221 mg/cm^(2)/d之间,研究期内粉尘日沉积通量最高值出现在冬季风盛行的11月中旬,而最低值则在夏季风控制的9月下旬,前者通量约是后者6倍;粉尘沉积通量变化主要受粉尘源区距离的影响,而粉尘粒径大小和风力强度有关。空气粒子模拟结果显示,粉尘的传播过程受大气环流系统的季节性和区域性控制,结合大气气溶胶数据可进一步探讨粉尘的源汇过程。此外,现代粉尘石英颗粒表面结构具有明显的风成环境沉积特征,石英颗粒磨圆度较好,具有蛇曲脊或“U”型坑,明显区别于水成环境下石英颗粒磨圆度差,具有贝壳状断口及“V”型坑等特征,可作为在沉积物中区分不同搬运动力组分的依据。

关键词：东北印度洋海洋大气粉尘粉尘沉积现代过程海气相互作用

波纹翅片管换热器表面粉尘沉积特性的实验研究

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制冷学报 2016年第2期37卷 16-21,45页

作者：詹飞龙唐家俊丁国良庄大伟上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240

空调器室外换热器大多采用波纹翅片管,因使用过程中表面积灰而导致性能下降。本文通过搭建积灰可视化实验台来观测粉尘的分布特征并测定沉积量,研究波纹翅片管换热器表面的粉尘沉积特性。其中测试样件的翅片间距范围为1.6~3.2mm,喷粉浓... 详细信息

空调器室外换热器大多采用波纹翅片管,因使用过程中表面积灰而导致性能下降。本文通过搭建积灰可视化实验台来观测粉尘的分布特征并测定沉积量,研究波纹翅片管换热器表面的粉尘沉积特性。其中测试样件的翅片间距范围为1.6~3.2mm,喷粉浓度范围为80~280 kg/m^3,风速范围为1~3 m/s,喷粉时间为15~90 s。研究表明,粉尘主要沉积在换热器迎风面的翅片前缘处以及换热管的迎风面上;翅片间距小时易于粉尘沉积,翅片间距为1.6 mm样件上的单位面积粉尘沉积量较3.2 mm样件最多增加了52%;提高喷粉浓度会增加粉尘沉积,喷粉浓度为280 kg/m^3下的单位面积粉尘沉积量较80 kg/m^3最多增加了88.2%;高风速能够抑制粉尘沉积,风速为3 m/s下的单位面积粉尘沉积量较1 m/s最多下降了6.3%。

关键词：翅片管式换热器粉尘沉积波纹翅片实验研究

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粉尘沉积形成滤饼结构的分形研究

过滤与分离 2008年第2期18卷 4-7页

作者：付海明亢燕铭东华大学环境科学与工程学院上海200051

粉尘在过滤过程中,随过滤时间的增加,在过滤介质内部不断沉积形成滤饼,目前人们还主要从过滤的整体行为的角度去研究过滤问题,由于测试手段和研究方法的限制,对直接决定过滤行为的滤饼结构则研究很少。然而,要想深化对过滤机理的认识,... 详细信息

粉尘在过滤过程中,随过滤时间的增加,在过滤介质内部不断沉积形成滤饼,目前人们还主要从过滤的整体行为的角度去研究过滤问题,由于测试手段和研究方法的限制,对直接决定过滤行为的滤饼结构则研究很少。然而,要想深化对过滤机理的认识,揭示滤饼中粉尘颗粒之间的相互作用力与形成滤饼孔隙率的关系,了解滤饼中"尘滤尘"的机理,以提出提高粉尘捕集效率,减少过滤阻力,寻求强化清灰的措施,就必须对滤饼的内部结构进行研究。通过对滤饼结构进行分形研究,寻求滤饼结构分形维数与物料的比表面积及各操作条件的关系,探索滤饼孔隙率、滤饼厚度及粉尘颗粒直径、粒径分布与滤饼分形维数的关系。

关键词：滤饼分形维数粉尘沉积

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转炉煤气鼓风机叶轮粉尘沉积与对策

风机技术 2010年第1期52卷 67-70页

作者：彭建鄂闫孟秋张占勋武钢国际经济贸易总公司武汉西北风机发展有限公司

简述了转炉煤气鼓风机叶轮粉尘沉积情况。对沉积粒子做了受力分析;讨论了粉尘含水量对工业粉尘安息角的影响,以及叶片上沉积物的形成与管网系统的关系。以实例介绍了叶轮的改进设计工作与效果。

关键词：转炉煤气离心式鼓风机叶轮粉尘沉积

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面部爆炸伤后粉尘沉积综合修复1例

实用皮肤病学杂志 2008年第3期1卷 176-177页

作者：常冬青谷廷敏赵志力杨蓉娅北京军区总医院全军皮肤病诊治中心北京100125

报道1例男性患者,28岁,面部爆炸伤后6个月,伤后遗留粉尘沉着,经过清创手术、激光分次治疗和后期皮肤护理综合修复取得较满意效果。

关键词：面部爆炸伤粉尘沉积综合修复

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冶炼粉尘在人体呼吸系统的沉积仿真模拟研究

安全与环境学报 2011年第5期11卷 198-202页

作者：段莉陈沅江中南大学资源与安全工程学院长沙410083

在广泛参考各种上呼吸道物理模型的基础上,运用软件Solid Works建立对称与非对称的两种一级支气管的三维几何模型。采用计算流体软件ANSYS CFX对人体支气管内两相流动进行计算,模拟气流、粉尘在呼吸道内的流动。在具有代表性的流量为30 ... 详细信息

在广泛参考各种上呼吸道物理模型的基础上,运用软件Solid Works建立对称与非对称的两种一级支气管的三维几何模型。采用计算流体软件ANSYS CFX对人体支气管内两相流动进行计算,模拟气流、粉尘在呼吸道内的流动。在具有代表性的流量为30 L/min、60L/min和90 L/min呼吸强度下,对空气的速度,压力以及粒子在气管内沉积进行对比分析。结果表明:粒子沉积部位主要在分叉面和分支内壁面上;相同流量下,管径越细粒子的沉积量越大。

关键词：环境学职业卫生工程冶炼粉尘肺支气管树模型流量数值模拟粉尘沉积

抽尘管道可燃性金属粉尘运移规律及在线监测技术研究

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抽尘管道可燃性金属粉尘运移规律及在线监测技术研究

作者：张彪重庆科技学院

学位级别：硕士

随着金属制品加工企业的日益增多,抛光打磨作业环节中产生的可燃性金属粉尘也日趋增多,可燃性金属粉尘除尘系统中粉尘发生爆炸的机率随之增大,粉尘爆炸往往会造成重大的人员伤亡和经济损失。例如,在航空航天、国防军工、汽车、冶金等领... 详细信息

随着金属制品加工企业的日益增多,抛光打磨作业环节中产生的可燃性金属粉尘也日趋增多,可燃性金属粉尘除尘系统中粉尘发生爆炸的机率随之增大,粉尘爆炸往往会造成重大的人员伤亡和经济损失。例如,在航空航天、国防军工、汽车、冶金等领域广泛使用的镁铝合金,其部件在抛光打磨加工过程中产生的镁铝合金粉尘就是一种可燃性金属粉尘,如果抽尘管道中粉尘沉积过量就存在因粉尘浓度过高且遇到点火源时产生爆炸隐患。本文依托于国家重点研发计划,以镁铝合金抛光打磨作业场所抽尘管道为研究对象,针对镁铝合金粉尘在抽尘管道中的沉积和管道静电接地装置失效导致壁面静电放电的问题,通过对抽尘管道中镁铝金属粉尘的运移沉积规律研究来确定管道中沉积粉尘的监测点,通过对金属粉尘抽尘管道在线监测技术的研究来确定管道壁面静电、沉积粉尘厚度、浮游粉尘浓度三个参数,以实现抛光打磨作业场所可燃性金属粉尘抽尘管道粉尘爆炸防控。本文主要研究工作如下:(1)分析了抽尘管道粉尘运移沉降及气固两相流数值模拟理论,明确了粉尘在管道中沉降的主要影响因素,确定了数值模拟模型。将粉尘粒径、除尘风速、发尘浓度作为主要影响因素,对镁铝合金粉尘在管道中的运移沉积规律进行研究。对比了气固两相流数值模拟湍流模型的优缺点,确定采用Realizable k-ε模型为湍流模型进行模拟。(2)通过数值模拟和实验的方法,研究了镁铝合金粉尘在抽尘管道中的运移沉积规律。对管道内压强分布、粉尘浓度分布、粉尘沉积位置等模拟结果进行分析,得出了不同工况下抽尘管道中镁铝合金粉尘沉积量高点的分布位置。采用金属粉尘除尘系统实验平台进行了镁铝合金粉尘运移沉积实验,得出镁铝合金粉尘在管道中沉积位置、沉积质量。通过与数值模拟结果进行对比分析,不同工况下镁铝合金粉尘在抽尘管道中的总体沉积趋势、沉积量高点分布管段与数值模拟结果基本一致,实验和数值模拟存在一定的差异,通过优化模型和参数可减小误差,数值模拟和实验具有较好的一致性。研究结果为管道沉积粉尘在线监测传感器确定监测点提供了数据参考。(3)开展了可燃性金属粉尘抽尘管道在线监测技术研究,对抽尘管道壁面静电电压、沉积粉尘厚度、浮游粉尘浓度三个参数实现了在线监测。首先,对比分析了管道壁面静电积累的影响因素和静电检测方法的优缺点,确定了管道壁面静电电压检测的方法。开展了管道壁面静电监测实验,实验结果揭示了金属粉尘在气力输送过程中,粉尘颗粒与管壁产生电荷转移,会形成强电场、大电压、瞬时放电的现象。其次,对比了沉积粉尘厚度检测方法和浮游粉尘浓度检测方法,对其检测原理进行了分析,进行了沉积粉尘厚度和浮游粉尘浓度在线监测装置的测量精度试验验证。最后,证实了静电监测传感器和粉尘沉积厚度监测传感器的测量精度误差在5%以内,浮游粉尘浓度监测传感器测量精度误差在10%以内,传感器测量精度均符合在线监测要求。为实现对管道静电、沉积粉尘厚度、浮游粉尘浓度的在线监测提供了技术支撑。(4)通过在重庆某镁铝合金制品加工企业对管道静电、沉积粉尘厚度、浮游粉尘浓度在线监测设备进行现场工业性示范,根据监测数据和用户反馈的效果,证实了在线监测设备对管道静电、沉积粉尘厚度、浮游粉尘浓度监测的实时性、有效性、准确性。本研究为作业场所抽尘管道可燃性金属粉尘爆炸防控提供了新思路和新方法,具有一定工程意义。

关键词：可燃性金属粉尘抽尘管道粉尘沉积运移规律在线监测