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防塵網防風抑塵原理

  1、煤堆起塵量與風動能損失的關係

  風通過“擋風抑塵牆(網)”時,不能采取堵截的辦法把風引向上方,應該讓一部分氣流經防風網進入庇護區,一部分氣流經防風網進入庇護區,這樣風的動能損失最大,“防風抑塵牆(網)”後的煤堆起塵量最小。如當使用V>V0的某一風速時,在無任何風障時,煤堆起塵量為100%,設防風牆起塵量仍有10%,而設“防風抑塵牆(網)”時起塵量隻有0.5%。此試驗結果說明僅僅降低風速,不損失風的動能,也不能最大限度地減少煤堆起塵。

 

氣流通過防風牆示意圖

  2、煤堆起塵量與風的湍流度的關係

  在近地層由於氣象、地形及堆場物料等因素地影響,堆場風具有陣發性,易形成漩渦風,使煤堆起塵量增加,試驗證實,“防風抑塵牆(網)”對較大地漩渦風有破碎作用。減小風的脈動速度,從而減少煤堆起塵,就“防風抑塵牆(網) " 而言,雙層“防風抑塵牆(網)”的脈動速度降低的程度更大。按照實施現場環境風洞實驗結果加工成一定幾何形狀的防風板,並根據現場條件將防風板組合成防風抑塵牆,使流通的空氣(強風)從外通過牆體時,在牆體內側形成上、下幹擾的氣流,以達到外側強風,內側弱風;外側小風,內側無風的效果,從而防止粉塵的飛揚。防風抑塵網的設計當氣流通過每塊防風抑塵網時,氣流將按防風板的開孔通過。防風板後麵出現分離和附著兩種現象。同時出現了上、下幹擾氣流,降低了來流的風速,極大的損失來流風的動能。同時避免防風板前風流的渦流、減少來流風的湍流度這樣就降低了物料堆表麵的剪切應力和壓力,從而減少物料的揚塵。通過防風板後的來流風,出會形湍流和旋渦氣流,但此時的風速、風壓衰減幅度很大,是與風速n次成正比。所以風速越大,防風抑塵網的抑、降塵效率越高,控製揚塵的效果越佳。

  3、煤堆起塵量與風速的關係

  大量的實驗結果說明,“防風抑塵牆(網)”之所以能大量降低露天煤堆起塵量的機理關鍵是降低來流風的風速;最大限度地損失來流風的動能;避免來流風的明顯渦流,減少風的湍流度。

  根據空氣動力學原理,當風通過由“防風擬塵網”組成的“防風抑塵牆”時,牆後麵出現分離和附著兩種現象,形成上、下幹擾氣流,降低來流風的風速,極大的損失來流風的動能;減少風的湍流度,消除來流風的渦流;降低煤堆表麵的剪切應力和壓力,從而減少堆起塵率。一般認為,在防風網頂部出現空氣流的分離現象,分離點和附著點之間的區域稱為分離區,這段的長度稱為尾流區的特征長度或有效遮蔽距離。“防風抑塵牆(網)”的抑塵效果或屏蔽作用取決於防風網尾流區的特征長度和風速。

  根據露天料堆粉塵擴散規律的試驗研究,料堆起塵量與風速之間的關係如下所示:

  Q=a(V-V0) n

  公式中:

  Q-----------料堆起塵量;

  V-----------風速;

  V0---------起塵風速;

  a-----------與粉塵粒度分布有關的係數;

  n-----------指數(n 〉1.2);

  從上式可以看出料堆起塵量Q與風速差(V-V0)的高次方成正比。因此,降低料堆場的實際風速是減少起塵量的最有效方法。

防風抑塵牆防塵機理示意圖

  從上式還可以看出,要使起塵量Q變小,主要的辦法是降低“V-V0”的差值。設置“防風抑塵牆(網)”的目的是將V變小,濕法抑塵的目的是將V0變大,從而達到減少Q的目標。因此對露天料堆場來說,使用“防風抑塵牆”和增濕抑塵是兩種主要的減少起塵量的技術措施。

  試驗證實,對不同地區環境的煤堆來說,2.7<n<6.23。因此降低風速是減小露天煤堆起塵量最有效的方法。

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