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安全与环境学报 2024年

作者：王鹏飞王家玉韩涵湖南科技大学资源环境与安全工程学院南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室

为了掌握风送式喷雾抑尘装置的喷雾特性，以JJPW–G100型风送式喷雾抑尘装置为原型建立物理模型，并采用Fluent软件对该装置的喷雾基本特性及其影响因素进行了全面考察。结果表明：当喷雾距离增大时，雾滴的平均粒径先增大后减小并渐渐... 详细信息

为了掌握风送式喷雾抑尘装置的喷雾特性，以JJPW–G100型风送式喷雾抑尘装置为原型建立物理模型，并采用Fluent软件对该装置的喷雾基本特性及其影响因素进行了全面考察。结果表明：当喷雾距离增大时，雾滴的平均粒径先增大后减小并渐渐趋于稳定状态；雾滴粒径和雾滴浓度均随着喷嘴安装角度的增加而增加，且45°喷嘴安装角度为喷雾降尘的最佳角度；风筒角度的增加会导致坠落中的雾滴粒径变大，风筒在20°角度下可以最大程度地扩大喷嘴的喷雾射程和降尘范围。

关键词：安全卫生工程技术风送式喷雾抑尘装置雾化特性喷雾场数值模拟

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风送式喷雾抑尘装置雾化性能及优化研究

风送式喷雾抑尘装置雾化性能及优化研究

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作者：韩涵湖南科技大学

学位级别：硕士

风送式喷雾抑尘装置是一种新型喷雾除尘设备,它以高速气流为载体,当气流经喷筒到达喷射口,使压力喷嘴喷出的雾滴进一步破碎,利用多喷嘴之间的干涉作用,增大雾滴浓度,再把雾滴输送到粉尘治理区域。风送式喷雾抑尘装置具有射程远、雾流穿... 详细信息

风送式喷雾抑尘装置是一种新型喷雾除尘设备,它以高速气流为载体,当气流经喷筒到达喷射口,使压力喷嘴喷出的雾滴进一步破碎,利用多喷嘴之间的干涉作用,增大雾滴浓度,再把雾滴输送到粉尘治理区域。风送式喷雾抑尘装置具有射程远、雾流穿透性强、雾滴沉降慢和附着性好等优点。现阶段研究人员对于风送式喷雾抑尘装置的研究更多的集中于其内部结构的改良,但对于风送式喷雾抑尘装置喷嘴的选型以及喷嘴环多喷嘴干涉下雾滴雾化效果并未深入研究。因此,本人选用湖南九九智能环保股份有限公司生产的JJPW-G100型风送式喷雾抑尘装置,利用数值模拟以及实验相结合的方法,对现阶段风送式喷雾抑尘装置常用喷嘴进行优选,对多喷嘴干涉下的雾化特性以及风送式喷雾抑尘装置喷雾场的雾化性能参数进行分析,从而探究出了风送式喷雾抑尘装置喷雾场雾化参数的分布规律,同时通过对装置的主要工况参数进行优化,确定了最佳喷嘴安设角度以及风筒喷射角度,最后应用于实际工程现场,测量其降尘效率。研究的主要结论如下:（1）多喷嘴干涉效果下,其整体雾滴粒径与雾滴浓度较单喷嘴雾化参数出现增加,但最小雾滴粒径与单喷嘴最小雾滴粒径接近。（2）风送式喷雾抑尘装置的雾滴粒径分布基本符合小粒径的雾滴分布在喷雾场上部,喷雾场下部为粒径较大的雾滴。其中喷雾场中雾滴的最小粒径基本保持不变,同时其平均粒径以及最大粒径随着喷雾距离的增加而呈现先增大后减小的变化趋势。随着距离的增加,平均雾滴粒径的大小逐渐趋于平稳。喷雾场内风速场随喷雾射程的增加而迅速减弱,且风流主要影响喷雾场上半部。（3）随着喷嘴安设角度的增加,雾滴粒径总体随之增大,但最小雾滴粒径保持不变。喷雾场下坠射程随喷嘴安设角度的增加而逐渐增大。由于雾滴粒径在有效降尘范围内基本不受喷嘴安设角度影响,而喷雾场内雾滴浓度随喷嘴安设角度的增加而增加,同时下坠射程也会随喷嘴安设角度的增加而提高,而在喷嘴安设角度为45°以下时,在喷雾出口出发生雾滴下坠现象,因此喷嘴选择45°安设角度最佳。（4）喷雾射程随着风筒角度的增加呈现先增大后减小的变化趋势,但当风筒角度增大至30°后,喷雾场出现明显回转现象。在喷雾射程较小时,雾滴的平均粒径及最大粒径随风筒角度的增加而增加,雾滴的最小粒径则基本保持不变。随着射程的增大,所有风筒角度下雾滴的最小粒径、平均粒径、最大粒径都逐渐减小。因此为了避免喷雾场回转,在实际工程应用中选择风筒角度为20°时能够有效进行降尘工作。（5）将风送式喷雾抑尘装置的工作参数调整至所选的优化数据后,对工程现场所选的五个测点进行采样,从而得出降尘前后的粉尘浓度、粉尘粒径分布以及全尘降尘效率和呼吸性粉尘降尘。通过对比分析降尘效率得出在现场应用时需将重点产尘区域进行重点降尘,将其调整至风送式喷雾抑尘装置的最佳降尘范围,并进行错峰作业,以得到较好的降尘效果。

关键词：风送式喷雾抑尘装置多喷嘴干涉雾化性能数值模拟

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