【摘 要】
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粉尘具有多种危害,如损害工人身体健康,造成矿井事故,加大设备磨损等。带式输送机是常见的运输设备,转载系统是一个严重的产尘环节,为此许多企业耗费了大量的精力和财力。通过对料流、气流和粉尘的运动状态和特性的分析,将料流和粉尘分别视为连续介质和离散介质处理,建立物料转载过程中的数学模型。采用DEM-FLUENT耦合技术中的Euler模型和FLUENT中的Discrete Phase Model计算和模拟
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粉尘具有多种危害,如损害工人身体健康,造成矿井事故,加大设备磨损等。带式输送机是常见的运输设备,转载系统是一个严重的产尘环节,为此许多企业耗费了大量的精力和财力。通过对料流、气流和粉尘的运动状态和特性的分析,将料流和粉尘分别视为连续介质和离散介质处理,建立物料转载过程中的数学模型。采用DEM-FLUENT耦合技术中的Euler模型和FLUENT中的Discrete Phase Model计算和模拟转载过程中诱导气流运动和粉尘分布情况,对转载系统的抑尘能力和影响因素进行评价与研究。针对带式输送机转载系统,建立颗粒模型和几何体模型并划分网格。通过EDEM和FLUENT软件仿真分析转载系统中气流和粉尘的运动情况,建立抑尘能力的评价方法,仿真得到的粉尘浓度和诱导风量与实测结果及经验计算值的比较结果,证明了仿真结果的合理性。结果表明:在转载方向上诱导气流速度逐渐增大,适当增加旋流的产生会减少粉尘的逸散;对工程实例进行仿真,得到落料过程中产生的诱导风量约为535m3/h、单位时间内约有3.5%的新生粉尘从转载系统逃逸到作业空间;增大导料槽高度难以达到降低静压和加速粉尘沉降的效果,需引进其他抑尘措施。基于DEM-FLUENT耦合技术,对普通抑尘方案和两种平衡风管抑尘方案进行比较分析。指明采用平衡风管的抑尘方案能减小输送机头部卸料点的诱导风速,以及导料槽出口处的诱导风量;以循环风管和回风管作为气流回路的抑尘方案抑尘效果较好,通过对循环风管直径为300mm,400mm和500mm下气体的回流强度和诱导风量进行分析,得到合适的管径尺寸为400mm。采用DEM-FLUENT联合仿真技术,验证了经验计算公式中诱导风量与带速、落料高度、落料管截面尺寸间的关系;带速对诱导风量的影响效果最大,在保证高带速、大运量的前提下,应尽量减小落料管截面尺寸和落料高度;经验计算公式只能在一定范围内描述诱导风量随带速、落料高度、落料管截面积的变化规律,不适用于运量一定,但落料高度或落料管截面尺寸过大时诱导风量的计算。
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