排塵風速

排塵風速

排塵風速所屬現代詞,指的是可以借自然通風和機械通風或兩者聯合作用所形成的全面通風或局部通風來實現。礦山在生產過程中,難免產生粉塵,如鑿岩、爆破、破碎、裝卸礦等,都可產生大量的粉塵。對人體危害最大的是游離狀態的二氧化矽粉塵,它在自然界分布很廣,是引起礦工矽肺病的主要原因,其含量越高,危險越大。金屬礦山的礦塵中游離二氧化矽含量是比較高的,多為30-70%,防止矽塵危害是礦山通風防塵工作的主要任務。

基本介紹

  • 中文名:排塵風速
  • 外文名:Dust exhaust velocity
  • 拼音:paichenfengsu
  • 名詞:現代詞
  • 學科:冶金工程
  • 領域:冶煉
簡介,坑內風流的性質,最小排塵風速,總結,

簡介

排塵風速可以借自然通風和機械通風或兩者聯合作用所形成的全面通風或局部通風來實現。有組織的自然通風是冶煉、軋鋼、鑄造和焙燒等熱車間含塵空氣稀釋、排除有效而經濟的全面通風方法,因而得到廣泛採用。
礦山在生產過程中,難免產生粉塵,如鑿岩、爆破、破碎、裝卸礦等,都可產生大量的粉塵。對人體危害最大的是游離狀態的二氧化矽粉塵,它在自然界分布很廣,是引起礦工矽肺病的主要原因,其含量越高,危險越大。金屬礦山的礦塵中游離二氧化矽含量是比較高的,多為30-70%,防止矽塵危害是礦山通風防塵工作的主要任務。
這說明鑿岩、爆破是礦山的主要產塵工序。鑿岩工作產塵是連續的,而且大部分是微細的顆粒,能長時間懸浮於空氣中。鑿岩作業地點一般比較多又分散,不僅產塵量比例大,也給礦山防塵工作造成困難,是礦山作業場所粉塵濃度合格率較低的工序,也是當前礦山防塵的重點。爆破工作產塵的特點是短時間內集中地產生大量礦塵,並伴有大量的炮煙,若沒有有效的通鳳措施,就不能保證工人的良好工作環境,也會污染和影響其他工作地區。

坑內風流的性質

風流的流態有層流和紊流兩種狀態,不同流態的速度分布和阻力損失各不相同。作層流運動的風流,各質點互不干擾地沿著自己的流束運動;當作紊流運動時,各質點則相互混雜、碰撞,除沿流動方向運動外還有橫向運動,它們的軌跡極其複雜。
通風除塵風流要排除粉塵,首先得使粉塵懸浮在空氣中,在直立巷道中,只要上升的氣流對粒子的作用力和顆粒所受的重力平衡,粒子就將懸浮起來;而在水平巷道中排塵時,粉塵懸浮的機理則複雜得多,粒子重量需要和許多作用力的合力相平衡才能懸浮起來,這些作用力主要有:
(1)氣流湍動時,氣流中存在許多小旋渦,旋渦垂直向上的分力能幫助懸浮。
(2)粒子與存在凹凸不平的巷道壁相撞可以使顆粒的一部分水平動量轉變為垂直動量。
(3)不規則形狀粒子在某些迎風方位時水平運動的氣流對粒子產生垂直向上的分力。
(4)呈轉動狀態的粒子,當粒子下部逆著氣流,而上部順著氣流轉動時,會產生向上的舉力。

最小排塵風速

在水平巷道中,礦塵的重力和空氣對礦塵的阻力,作用方向互相垂直,無直接作用。這時,要使礦塵在風流中懸浮的主要動力是紊流的脈動速度,如果風流的橫向脈動速度大於礦塵的沉降速度時,則礦塵即能懸浮在風流中並能隨風流運動。據有關資料介紹,紊流脈動速度約為風流平均速度的3-10%,而最小排塵風速是指能使人體最有危害的微細粉塵保持懸浮狀態,並隨風流運動的最小風速。

總結

通風除塵是現在礦山常用的一種除塵措施,為了使通風工藝能達到合理、經濟的效果,選擇合適的排塵風速是很重要的。但在理論上求最小排塵風速時,需注意以下幾點:
(1)最小排塵風速公式的推導,結合了一些實驗數據,簡化了粉塵的受力分析。在計算過程中,由於粉塵微粒較小,把它看作是球體。
(2)排塵風速的計算公式,以不等式出現,但在實際的取值過程中,要注意粉塵的二次飛揚。實驗證明,當風速大於1.5-2.0m/s時,就會出現落塵吹揚現象。
(3)排塵風速適用於一般礦山的通風除塵,但對於大於50μm的粉塵,應儘量取值使之自然降落。對於0<d≤50um的粉塵,該公式計算結果符合實驗要求和實際要求。在實際情況下,對人體危害最大的是5μm以下的粉塵,一般要求通風除塵的粉塵粒徑都在此範圍內,大於這個範圍的粉塵,則自然降落。
最小排塵風速公式的推導,在理論上解決了比較經濟合理的風速計算問題,但也有一些缺陷,需要我們在實踐過程中不斷地完善。

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