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莒县柔性防风抑尘网优点精华

作者: admin 来源:未知 发布时间:2019-10-08

关键词: 橡塑分析, ┊阅读:次┊

  目前人们对防风网的风洞实验主要集中在露天堆场的起尘机理、防风网抑尘机理及不同参数对防风网庇护效果的影响等方面。当来流风流经防风网时,一部分沿防风网向上流动,并在防风网顶部产生分离现象,在尾流区内防风网的高度之上形成湍流剪切层。但是当经过一段距离之后.此高速风流经过与低速渗透风发生强烈的动量和能量交换后,二者将重新附着在一起。壁面不可渗透,不存在滑移速度,通过壁面函数方程来计算壁面剪应力、近壁处湍动能、湍流扩散率口引。防风抑尘网采用非金属复合材料经膜压一次成型,喇叭形状,板底面和侧面均开孔。采用板底面开2排直径2.5cm 的大孔(每排74个孔),侧面开8排直径0.8cm的小孔(每排150个孔),两条边沿开长2cm的椭圆形小孔(65个),开孔率为16.39 。防风抑尘网每块长3m,底面宽8cm,侧面宽15cm,边沿宽3cm,安装起来防风抑尘网总的高度为16.3m,其设计使用寿命l0b15年。使5级风速可降至l级风速。12级风速可降至3级风速。关键词:蝶形防风抑尘网;防风效果;试验测试2 PIV测试及结果分析:测试实验是在1.5mx1.Om低速回流风洞中进行。PIV测试设备是美国髑I公司的粒子图像激光测速仪(Particle Image Velocimetry)。挡风板后面形成的气流流动情况见图1。对防风网的防尘机理、空气流场、防风网的开孔率、设网高度、受力方向等技术参数和防风网对贮煤场减尘效果等方面进行了深人探讨。研究了导流板型防风网对物料堆表面速度、压力和湍流强度变化的影响,并与常规防风网的挡风抑尘作用进行了比较。钢桁架的连接型式为焊接,钢桁架上、下弦节点处均设钢梁,并在上弦设水平撑,钢梁及支撑与钢桁架为螺栓连接,钢桁架和支柱及支柱之间的连接为螺栓连接,所有的螺栓紧固完毕后焊死螺母,支柱及支柱间为高强螺栓连接,钢桁架拼装完成后,用汽车吊或其他吊装工具,一次性吊装竖起就位按照上述方法,钢桁架拼装结束后,一榀一榀的进行组合,然后用20t汽车吊装到后,用高强螺栓于支柱连接,直到全部安装结束,在整个网架安装过程中,要特别注意对轴线的准确、高强螺栓的拧紧程度、挠度及几何尺寸的控制。从监测数据的处理与气象因素分析可以看出,挡风抑尘网无论在抑制颗粒物污染还是在防风方面都有明显效果。文献[8]针对韩国浦项钢铁公司(POSCO)露天堆料场的防风网抑尘效果的研究表明,不考虑堆场周围构筑物的影响,平面型防风网开孔率为40%时对三棱柱形堆场的降尘综合性能最好。但是考虑周围构筑物的影响之后.则开孔率为30%时抑尘效果最佳 ]。而美国的文献资料认为开孔率为50%较好.我国武汉水运工程学院的实验结果为开孔率44%为最优。已在国外被成功用于抑制大型散堆料场的扬尘。目前,工程上常用的湍流数值计算大致分为。防(挡)风抑尘网的结构及防尘机理防(挡)风抑尘网之所以能大量降低露天煤堆起尘量,关键是降低来流风的风速;最大限度地损失来流风的动能;避免来流风的明显涡流,减少风的湍流度。根据空气动力学原理,当风通过由“防(挡)风抑尘板”组成的“防(挡)风抑尘网”时,墙后面出现分离和附着两种现象,形成上、下于扰气流,降低来流风的风速,极大地损失来流风的动能;墙后面出现分离和附着两种现象,形成上、下干扰气流,降低来流风的风速,极大地减缓来流风的动力。防风抑尘网摘要:为对比防风网不同设置方式对露天堆场起尘的影响,以某露天煤堆场为例,结合现场实测数据对数值计算方法进行了验证,并根据实际堆场设计了4种设网方案。通过计算各料堆表面摩阻风速的分布,统计出了各方案下的全年起尘率。结果表明:当防风网呈“口”型设置时,抑尘效果最好;沿全年主导风向上方向呈“L”型设置时,抑尘效果最差。比较“n”型半包围设网方案,则沿全年主导风向上方向设置比下方向设置抑尘效果好。

  煤炭冶金部门的露天煤场粉尘在自然力作用下产生大量扬尘,既造成原料的浪费,也造成严重的空气污染 。在大型煤堆场中,营建防风网已成为一种用于防治露天煤尘风蚀污染的重要措施。作为一种疏透多孑L的障碍物,气流在防风网多孑L屏障的疏透下,速度得到了极大衰减,在其背面形成一个低速遮蔽区,有效降低煤堆表面的风速 ,从而减少散状煤尘的风蚀扬尘量。基于这个原理,防风网对于煤堆起尘与扩散的防尘效果已广泛公认。相关监测表明:防风网的防尘效果可达到50% 一70% ,最高可达到90% 。国外对防风网的研究开展较早,对产生扬尘的风蚀过程也有了基本认识。他们通过风洞试验和国家自然科学基金项目(50808115);山东省自然科学基金(2009ZRB01240);研究生科技创新基金(YCA110206)。工程的经济分析工程共投资980万元,主要包括施工安装费170万元,钢材、混凝土、防风抑尘网等设备材料费约740万元,设计费5O万元及其它不可预见费等。防风抑尘网投入使用后,预计每年能够减少煤尘飞扬约2040t(按占堆放煤炭飞扬损失的1.5 ~2 计算),每年可节约燃料成本约6O万元。更重要的是对改善环境质量作出了贡献。模拟结果表明:导流板具有导向作用,使渗流风以一定角度上扬,减小了渗流风对防风网后物料堆表面的直接作用。煤堆场风向情况常年风向西南西(WSW),出现频率为10.6 。强风向为东北东(ENE),实测年平均风速3.9m/s,最大风速23.9m/s。春、秋季多西南风或西南西风,冬季为东北或东北东风,夏季多南风。防风抑尘网设计方案煤场防风抑尘网采用四周设置,煤场西侧因靠近晨砻酒店而采用了双层防风抑尘网,其它3个方向为防风抑尘网,在原出入口处留有通道。试验方法:将两套EL型电接风感应器分别垂直地安装在距地面1.2 in的支架上。

  数值模拟的方法研究了开孑L率、孔隙分布形式及最佳开孔率等结构参数对防风网抑尘效果的影响 。国内一些学者也相继展开防风网防尘工作的应用研究? ,特别是大型煤炭港口对防风网抑尘效果做了试验验证?J。但防风网抑尘效果的定量评判问题一直没有公认的做法和标准,各种设网方案下的抑尘效果的评价也很少研究。本文以一大型煤炭堆料场为例,对不同设置方案下的防风网抑尘效果进行了对比,为防风网设置方案的论证提供了一种作法。随着我国对露天堆场粉尘污染重视程度的进一步增加,我国防风网抑尘工程的建设步伐明显加快,为进一步推动防风网抑尘技术的发展,进而提高堆料场周围的大气质量,笔者提出以下的建议。(1)优化防风网结构并增加防风网产品类型目前,我国防风网产品种类相对单一.许多防风网工程产品的差异主要体现在材质的不同上。因此如何以整个堆场的降尘量为目标,优化防风网的形状、结构参数以及在堆场四周设置不同类型防风网的研究仍应引起人们的关注。压力变化较小,顶部附近湍流强度变化较小;综合分析各因素,导流板型防风网挡风效果明显。防风网抑尘技术简单易行,工程造价较低,得到了广泛的应用 。防风网的抑尘效果也就是防风网的降风速效果。本文研究了防风抑尘网的网材、开孔率、网高和布置形式与抑尘效果的关系,提出了防风抑尘网的适用范围和设计建议。镀铝锌网板由镀铝锌板材加工而成,见图1,开孔率为20%一60%。镀铝锌钢板是一种高品质的合金镀层产品,广泛用于建筑、汽车、家电及彩涂、包装等行业。平均抑尘效率可达87.55%。防风测试数据表明。大风条件下效果更好。这说明自然环境状况下防风效果与抑尘效果不一致。

  煤堆场周围的空气流动看作是在不可压缩以及不考虑热转换的大气条件下进行,本研究采用标准ks湍流模型来模拟防风网的三维流场 ,控制方程为:

  式中:“ 为风速,m/s;Ui 为风速的二阶关联项,m /s ;“ u 为脉动速度的二阶关联项,m /s ;P为压力,Pa;P为空气密度,kg/m ; 为空气运动黏度,m /s。

  在数值模拟中,防风网当成多孔介质(porous.jump)来模拟,流场经过防风网时的物理表现为压降,即式(3):

  式中:Ap为介质两侧的压力差,Pa; 为空气动力黏性系数,为1.789×10 。Ns/m ;/7,为介质的渗透性,m ;C 为压力阶跃系数,m~; 为垂直于介质表面的速度,m/s;Am为介质的厚度,m。

  防风网阻力系数测定试验是在西南交通大学风洞中进行的,防风网厚度为1.2 mm的钢板,通过试验测得不同入口风速下的防风网两侧压力差,利用公式(3)对所测数据拟合得出介质的渗透性。和压力阶跃系数c 值。

  莒县柔性防风抑尘网优点精华通过引进和消化国外防风网技术与国内实际工程结合,无错杀五行公式对防风网的防尘机理,防风网的主要结构参数,如特征、开孔率、防风网材质和防风网对煤堆场减尘效果等做了一系列的研究工作。目前国内外所普遍采用的控制堆场扬尘的技术措施主要有:表面覆盖(包括膜覆盖或喷洒表面抑尘剂)、水喷淋设施和防风抑尘墙技术等。但前两种技术只适用于长期仓储性的堆存场,而对于经常工作作业的则较适用于“防风抑尘墙”技术。因此,通过设置“防风抑尘墙”能够有效地解决堆料场的二次扬尘问题,改善厂区及周边地区的大气环境。平均抑尘效率可达87.55%。防风测试数据表明。大风条件下效果更好。这说明自然环境状况下防风效果与抑尘效果不一致。莒县

  根据国内一煤码头工程中防风网布置情况,确定数值模拟计算域为8 000 m×6 000 m×200 m的矩形区域,尺寸和边界条件设定如图1所示。将来流风速作为人口风速,出口为自由出流条件,上边界和侧边界视为对称边界,壁面为无滑移边界,防风网利用porous-jump来进行数值模拟。整个计算区域采用混合网格划分,网格数约为110.65万个。对近壁面和堆场区进行局部加密,以增加网格节点数。流场的计算程序采用SIMPLE方法,计算误差为 10~。根据有限容积法将微分控制方程离散成代数方程组,其中压力项采用中心差分,对流项采用迎风格式,湍流通量项采用Grank.Nichson格式。目前人们对防风网的风洞实验主要集中在露天堆场的起尘机理、防风网抑尘机理及不同参数对防风网庇护效果的影响等方面。当来流风流经防风网时,一部分沿防风网向上流动,并在防风网顶部产生分离现象,在尾流区内防风网的高度之上形成湍流剪切层。但是当经过一段距离之后.此高速风流经过与低速渗透风发生强烈的动量和能量交换后,二者将重新附着在一起。扩散项采用中心差分格式,对流项采用二阶迎风差分格式。代数方程组采用分离隐式求解方法,用SIMPLEC算法耦合连续性方程和动量。

  现以实测数据对数值模拟结果进行对比验证。在工程建成后,研究人员用ZDR一1F型风速风向自动记录仪,在现场连续记录了28个测点的2m处风

  实验采用4台风速计,实验中每4个测点同时测量一次,将测点分成7组进行测定。根据2009年3月24日至2009年3月30日的实测数据,提取气象

  条件稳定且风向为偏东向的时间段的50组连续数据,并根据公式(4)分别统计出风速衰减系数,见图3。

  由图3可看出,数值计算结果与实测数据结果总体吻合结果比较理想,但主要偏差存在于24~28测点,可能存在的原因是,由于物理模型建立过程中,没有考虑堆场周围建筑物的影响,同时数据测定过程中也难免存在一定测量误差,故可以认为数值计算与实测数据相吻合,数值计算方法是可信的。

  根据相关气象观测资料统计,当地常年盛行SSW 风,频率为10.10% ,全年平均风速为5.20 m/s;其次为WSW 风,频率为8.67% ,见图4。防风网围挡形式有主导上风向设置、主导下风向设置、半包围设置、全包围设置等几种方式。根据堆场实际情况和当地气象条件,本文将防风网的设置方案设置为4种方式,具体布置方式见图5。

  经过料堆表面的摩阻风速在达到一定程度下料堆表面颗粒才开始运动,其恰好达到足以使料堆表面颗粒发生移动的某个临界摩阻风速值,称之为阈值摩阻速度。通过对气流吹过煤垛流场的计算,得到煤垛表面每个网格单元的摩阻速度,确定出煤垛各表面的风蚀程度,从而计算出整个堆场的起尘率。采用数值计算的方法可得到各方案的摩阻风速分布。

  当入口平均风速设为5.20 m/s,风向为SSW 时,各方案所对应的摩阻风速分布见图6。

  由图6可知:无网方案下,各煤垛表面所受的风 布得出,设置防风网对减小煤垛表面摩阻风速有明蚀程度大,其表面摩阻风速均大于加网方案。其中迎风面以及直接受到风流掠过的表面,其摩阻风速较大,最大处可达到0.471 m/s;部分背风面的沟壑处,风阻小,其摩阻风速为0.241 m/s。对比加网后方案发现,各煤垛表面的风阻减弱,相应各表面的摩阻风速大幅度减小,其煤垛表面摩阻风速的平均值分别降至0.261,0.257,0.273和0.250 m/s。通过分析不同风向风速作为来流风速时的煤垛表面摩阻风速的分显作用。关键词:风洞实验 开孔率 挡风抑尘板 效果评价太原煤气化公司于2004年首次采用“挡风抑尘网”技术,对所属焦化厂、选煤厂、电厂、煤矿等8个贮煤场和1个贮焦场进行了挡风抑尘技术改造。共建设挡风抑尘网6万多平方米。有效地抑制了贮煤场和贮焦场的粉尘对大气环境的污染。文中通过对挡风抑尘网空气动力学及挡风抑尘效果的研究。连续改变风速进行试验,等风速稳定后从指示器读取栅网前后的实际瞬间风速值。大量的实验表明,镀铝锌钢板的显著特点是具有优异的耐腐蚀性与耐湿热性能,与普通热镀锌钢板相比,其耐腐蚀性提高2—6倍,耐湿热性能提高3倍以上;同时,镀铝锌钢板还具有耐高温腐蚀的性能,它可在315℃的高温条件下,经过一周时间的氧化不致褪色,即使温度高达700℃时,他仍然具有抵抗严重氧化和产生鳞皮的能力,而普通热镀锌钢板的最高工作温度仅为230 oC。防风网是一种疏透多孔的障碍物,通过设置防风网,一方面可减少来流风速。以上的数值研究结果有利于更好地理解风流过防风网的状况,但没有涉及防风网和其庇护区内堆场的相互影响以及周围构筑物环境的影响。尽管Song—Joon Lee考虑了防风网与三棱柱型堆煤场的相互影响L38],对开孑L率、设网高度和防风网位置对防风网庇护效应的影响进行了初步探讨。但仍需要进行深入研究。对开展防风网抑尘工程技术研究的几点建议入口边界:人口气流为标准状态下的空气,人口气流速度采用平均速度,沿入口截面法向速度为13.5 m·s_。防风网抑尘装置是由具有一定开孔率的金属网板或者由非金属材料经编织、粘接、挤压成型的非金属网片、支撑钢结构、地下基础组成的工程装置。在抑Sl_-次扬尘方面,防风网优于传统的洒水、喷结壳固凝剂及织物覆盖等措施,在达到同等条件的环境指标时比封闭仓储经济。且一次投资,长期受益,维修管理费用低,对于港口、电厂和钢厂的粉尘防治问题具有较强的针对性口]。绕流风绕过防风网后直接加速离开,渗流风穿过防风网消耗能量后继续向下游流动,到达物料堆后沿迎风面表面向上流动,在物料堆顶部出现边界层分离现象。

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