采煤机二次负压降尘技术:Fluent模拟与优化

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"本文主要探讨了采煤机二次负压降尘技术的研究,通过数值模拟工具Fluent优化了降尘装置的参数,以有效降低采煤工作面的粉尘问题。" 在煤炭开采过程中,高强度的开采导致采煤工作面的煤尘问题日益严重,尽管已经实施了诸如采煤机内外喷雾、支架间喷雾和煤体注水等多种防尘措施,但采煤机在割煤时仍会产生大量难以控制的煤尘。为了解决这一难题,本文提出并研究了采煤机二次负压降尘技术。该技术的核心是利用负压原理,将静压水转化为高压水,通过高压管路输送到采煤机上的负压二次除尘装置,形成高压汽雾流屏障,阻碍粉尘扩散,并通过局部含尘风流净化系统实现就地除尘。 二次负压降尘技术的工作原理是:当高压水在采煤机的负压二次除尘装置中被转化为汽雾流后,形成的雾化水流能够阻挡和减少切割过程中产生的粉尘扩散。同时,装置产生的负压能吸引并捕集煤尘,使其在源头附近得到有效净化。这一过程显著改善了采煤机割煤时的粉尘状况,保障了设备运行效率和工作人员的健康安全。 系统主要由高压泵站、自动控制供水水箱和沿工作面敷设的高压管路组成。高压泵站负责将低压水转化为高压水,供水水箱确保持续稳定的供水,而高压管路则将高压水传输到负压二次除尘装置。通过Fluent软件进行数值模拟,可以精确计算和优化装置的各项参数,以达到最佳的降尘效果。 如图1所示的除尘示意图,1表示负压除尘装置,2代表摇臂,3为滚筒,4是抽吸风流,展示了整个降尘过程。图2和图3进一步描绘了供水系统和采煤机负压除尘器高压供水系统的结构,展示了水如何从低压状态转变为高压状态,最终供给除尘装置。 采煤机二次负压降尘技术是一种创新的防尘解决方案,通过科学的数值模拟和设备优化,能显著降低采煤工作面的粉尘浓度,提高作业环境的安全性和清洁度,对于煤炭行业的可持续发展具有重要意义。