塑燒板在礦用掘進機除塵器中的應(yīng)用研究
該煤礦和大多數(shù)煤礦一樣,礦下的除塵方式采用的高壓噴霧降塵技術(shù)。該技術(shù)是由高壓水泵、高壓給水管道、水箱、過濾器、控制系統(tǒng)、噴霧架、高壓噴嘴等組成。高速高速流動,在短距離內(nèi)迅速形成霧狀液滴,形成后面的流動。
降塵原理主要表現(xiàn)為慣性、重力、截流、靜電、擴散沉降等。對于高壓噴霧降塵技術(shù),其除塵效率一般為90%左右。由公司提供參數(shù)可知,用好現(xiàn)有高壓噴霧降塵技術(shù)的條件,其粉塵濃度140~600mg/m3,處理風量約1800m3/min。按照國家職業(yè)衛(wèi)生標準,處理后的含塵氣濃度不大于4mg/m3,空氣濃度不小于1800m3/min。在尺寸方面,巷道的寬×高=5400mm×3400mm。在板除塵器的一側(cè)有水、氣管道,布置管道要留出800mm的距離,在除塵器與管道之間要留出200mm的安全距離,在除塵器的另一側(cè)需要留出2900mm的距離供工程鏟車通過,所以綜上所述,在寬度方向上除塵器的寬度要≤1500mm。在高度方向,塑燒板除塵器的高度≤2800mm。據(jù)除塵式的除塵效率式(1)、(2),可以計算出所選用除塵器最少的除塵效率為99.4%。有資料知塑燒板的過濾效率是99.99%,滿足要求。
G=l·y(1)式中:G為粉塵量,mg/min;l為風量,m3/min;y為含塵氣體濃度,4mg/m3;G1為進入除塵器的粉塵量,mg/min;G2為從除塵器排風口排除的粉塵量,mg/min;G3為除塵器所捕集的粉塵量,mg/min。
3塑燒板除塵器的設(shè)計
3.1處理氣體量的計算
計算塑燒板除塵器的處理氣體時,首先要求出工況條件下的氣體量,即實際通過塑燒板除塵器的氣體量,并且還要考慮除塵器本身的漏風量。這些數(shù)據(jù),應(yīng)根據(jù)已有工廠的實際運行經(jīng)驗或檢測資料來確定,如果缺乏必要的數(shù)據(jù),可按生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生的氣體量,再增加集氣罩混進的空氣量(約20%~40%)來計算。公式:q是通過除塵器產(chǎn)生的粉塵氣體的量,m3/min;qs是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體量,m3/min;tc是除塵器中的氣體溫度,c:pa是環(huán)境空氣壓力,kpa:k是除塵器前的漏風系數(shù)。
通過前面的介紹,Qs=1800m3/min,tc=28℃(查閱文獻知,煤礦下溫度不高于28℃),除塵器器前漏風系數(shù)K=0.4,Pa=101.325KPa。將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式(3)得:Q≈1800m3/min。
3.2過濾風速的選取
過濾速度是塑燒板除塵器最重要的技術(shù)指標之一,應(yīng)當慎重確定一般按除塵器樣本推薦的數(shù)據(jù)及使用者的實踐經(jīng)驗選取。表1中所列過濾風速可供選取參考:3.3過濾面積的選取根據(jù)通過除塵器的總氣量和選定的過濾速度,按照式(4)計算最小過濾面積至少為900m2。A=Q/V(4)式中:A為塑燒板除塵器的過濾面積,m2;Q為塑燒板除塵器的處理風量,m3/min;V為塑燒板除塵器的過濾速度,m/min。
3.4塑燒板數(shù)量的選取
本項目選取的是長×寬×高=1000mm×62mm×1000mm的塑燒板,厚度3m。過濾面積約為3.3m2。所以需要塑燒板最小的數(shù)量為:900m2÷3.3m2/個=273個。
3.5塑燒板除塵器的設(shè)計如圖3塑燒板除塵器的結(jié)構(gòu)圖,塑燒板除塵系統(tǒng)中塑燒板除塵器有凈氣室、擋板、進氣口、刮板機、雪橇板、中箱體(內(nèi)部有塑燒板)、出氣口組成。含塵氣體從進氣口進入到中箱體,中箱體里含有塑燒板,氣體經(jīng)塑燒板過濾后進入上箱體潔凈室,最后通過出氣口排除。該除塵器與傳統(tǒng)除塵器最大的不同是用刮板機代替了灰斗,節(jié)省了高度方向的空間。
除塵器中橫向14行、縱向24排塑燒板,共336個塑燒板(大于最小塑燒板個數(shù)273個)所以塑燒板除塵器的總過濾面積=326×3.3m2=1076m2,處理風量為1800m3/min,過濾速度=1.67m/min。上腔體尺寸=1404mm×1250mm。中腔體尺寸=1428mm×1250mm。刮板機尺寸=1428mm×150mm;雪橇尺寸:1404mm×100mm。塑燒板在橫向方向上與壁面的距離為38mm,塑燒板之間的距離為76mm。在縱向方向上與壁面之間的距離為17mm,塑燒板之間的距離為34mm。