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第五章 通风净化及除尘降尘技术 主讲教师：王洪粱 黑龙江科技学院 2012.4 5 综合防尘技术 预防煤尘爆炸的技术措 施主要包括：减、降尘措 施；防止煤尘引燃措施及限 制煤尘爆炸范围扩大等三个 方面。目的是将空气中含尘 浓度控制在国家规定的卫生 标准以内。 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 通风排尘：指通过风流的流动将井下作业点的悬浮矿 尘带出，降低作业场所的矿尘浓度。 主要影响因素：风速及矿尘密度、粒度、形状、湿润 程度等。 一、粉尘在静止空气中的沉降运动 粉尘重力： 粉尘浮力： 粉尘阻力： 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 将G、Ff、Fg代入上式，并令a=0，则有： 根据经验： 代入上式得： 得： 从上式可以看出，相同密度的尘粒在空气中的沉降速度 总是和尘粒的直径的平方成正比， 5.1 通风排尘 所以较大的尘粒能较快地沉降，而对人体危害较大的 尘粒，则能长时间的悬浮于空气中。 流动空气除平均风速外，还存在脉动风速，脉动风速 一方面促使尘粒扩散下沉，另一方面，阻止尘粒重力沉降。 所以风流中尘粒的沉降比静止空气中复杂。 5.1 通风排尘 二、通风除尘的风速和风量 1、风速 决定通风除尘效果的主要因素。 过低：粗粒矿尘与空气分离下沉，不能被排出； 过高：将落尘扬起，增大空气中的矿尘浓度。 最优排尘风速：能最大程度地排除矿尘而又不使落 尘扬起的风速。 一般地： 掘进面：0.4 ～ 0.7 m/s 机采面：1.5 ～ 2.5 m/s 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.1 通风排尘 5.2 重力和惯性除尘 5. 2 重力和惯性除尘 3．惯性碰撞：含尘气流运动过程中遇到障碍物（如挡板、水滴等）时，气流会改变方向而绕流，细小的尘粒会随气流一起流动，而较大的尘粒惯性较大，则脱离流线保持自身的惯性运动，于是尘粒就和物体发生了碰撞。 4．滞留：细小的尘粒随气流绕流时，如流线和物体表面靠得很近，有些尘粒就和物体表面接触，从气流中分离出来。 5. 2 重力和惯性除尘 5. 2 重力和惯性除尘 5. 2 重力和惯性除尘 5. 2 重力和惯性除尘 2、沉降室的性能： 沉降式的实际性能几乎不进行实验测量或测试，在最好 的情况下，这种装置也只能作为气体的初级净化，除去最大 和最重的颗粒。沉降室的除尘效率约为40—70%，仅用于分 离dp50μm的尘粒。穿过沉降室的颗粒物必须用其它的装置 继续捕集。 优点：结构简单、投资少、易维护管理、压损小（50— 130Pa）。 缺点：占地面积大、除尘效率低 5. 2 重力和惯性除尘 3、沉降室的结构： 重力除尘一般是让气流慢慢地通过结构简单而体积较大 的除尘室，这样可为颗粒提供落入底部灰斗的机会。颗粒需 要降落的距离可通过在除尘室中放置一些水平隔板而缩短。 类型： 重力沉降室可放置导流板，以改变气流的方向，以产生 惯性作用，也可利用鱼鳞板、百叶窗以产生惯性作用。有单 层沉降室，有多层沉降式（平行的放置一些隔板）。折流板 式沉降室（垂直的折流板安装在沉降室的顶部，惯性作用力 会增强颗粒的重力作用。当气流被绕过折流板底部的时候， 由于气流路径上这段弯曲部分的惯性作用，颗粒被分离下来。 5. 2 重力和惯性除尘 二、惯性沉降 惯性沉降原理： 作直线运动的含尘气流，当遇 到障碍物（挡板、水滴、纤维、各 种金属丝网等）时，气流的运动方 向将发生急剧改变，由于尘粒的质 量较大， 仍保持向前运动的趋势， 乃有部分粉尘撞击到障碍物上 而被 沉降分离。 5. 2 重力和惯性除尘 5. 2 重力和惯性除尘 5. 2 重力和惯性除尘 5. 3 旋风除尘 三、旋风除尘器 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流 中分离的，用来分离粒径大于10μm的尘粒。 1．工作原理 1)除尘器内气流与尘粒的运动 气流从宏观上看可归结为三个运动：外涡旋、内涡旋、 上涡旋。 5. 3 旋风除尘 5. 3 旋风除尘 气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部压力下降，一 部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上，到达顶部后，在 沿排出管旋转向下，从排出管排出。这股旋转向上的气流称 为上涡旋。 旋风分离器内气流运动是很复杂的，除切向和轴向运 动外，还有径向运动。在这里，上