2012年第4期（总第355期）
节能
ENERGYCONSERVATION
煤矿自旋转喷雾降尘装置的实验与模拟
张燕
（山东省建筑科学研筑院，山东济南250031）
摘要：煤矿生产过程中会产生大量的煤尘，目前煤矿降尘技术主要以喷客为主。设计了一套白旋转喷寡降尘系统，该系统结构简单，水源不需要增压，具有良好的喷雾效采。同时，由于喷嘴数目较少，雾化范图比较广，节约水源。通过流体力学软件FLUENT对压力-旋流式喷嘴的喷事特性进行k-e 滤流模型数值模拟，采用离敏相模型(DPM)速踪雾滴的运动轨迹，清晰地反映出雾场的情况和实验成对比。
关键词：喷募；降尘；节水；数值模拟
中图分类号：TD714*.4文献标识码：A文章编号：1004-7948(2012)04-0061-04 dol;103969/j. issn. 1004 7948. 2012. 04, 018
引言
煤矿生产过程中会不可避免地产生大量的粉
尘，煤尘威胁着矿井的安全生产，危害若煤矿工人的身体健康"。煤尘浓度高，易引发火灾和爆炸，严重的还可能摧毁设备，造成很大的经济损失。另外，小粒径颗粒煤尘长时间飘浮于巷道中，难以沉降下来，容易被呼吸进入体内；粒径越小的煤尘在人体呼吸道中的沉降部位越深，也意味着危害就越大,7μm以下的微细煤尘最容易进入身体的肺部"。
生产机械化程度的提高，使煤矿产量和生产效率都有很大提高，产尘量也有了明显增加。近年来煤矿防尘技术也有了长足发展，新的技术主要有泡沫除尘(")、声波雾化降尘[3]、磁化水降尘("]、喷雾降尘[5]、煤层注水(6)、高压风屏蔽和个体防护(7)。其中喷雾降尘是简单、安全的降尘方法之
目前掘进机组上的内外喷雾系统仍不能使工
作面的粉尘浓度达到国家标准的要求，尤其是高突矿井，间题更加严重。经过大量的走访和调查发现，现有摄进机组的内喷雾系统存在一些不可靠的因素，导致其不能正常使用。单一的外喷募募化效果不能满足降尘的需要，而外喷雾的流量过大，可能导致巷道严重积水，人员无法正常工作，机组停运，外喷雾的效果得不到正常发挥。外喷雾使用大
方方数据
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量的喷嘴串联使得每个喷雾的压力下降，导致雾化效果变得很差。因此，需要研制一套新型可靠的喷雾降尘系统，增强喷雾的雾化效果，使工作面空气中的粉尘被充分的捐提，提高生产效率。
本文设计了有2个喷嘴和1个旋转接头组成的自旋转喷雾系统。该系统由于喷嘴数目少、旋转扰动大、雾化范围广，相对于传统直排喷嘴要更加节约水资源。
1自旋转喷雾降尘实验装置
为了测量自旋转喷雾降尘的性能参数，设计如下实验。测量不同压力下3种不同直径的喷瞻各自的喷筹情况，同时量不同压力下自旋转系统的旋转转速。受实验器材的制约不直接测量雾滴直径，通过数值模拟给出。
实验室实验时，采用没有杂质的自来水，水量好控制，所以没有使用截止阅和过滤器。将水桶注满水，打开泵的电源，自炭转喷雾装置会由于反作用力的作用进行旋转。实验需要测定压力和转速之间的关系。
自旋转喷雾系统连接示意图如图1所示。实
物图如图2所示。 2系统的组成部分
2.1自旋转喷需主体（见图3)
本文设计了有2个喷嘴和1个旋转接头组成