针对高压喷雾除尘效率不高的问题,以开拓煤业3105综采工作面为工程背景,建立喷雾降尘物理模拟实验系统进行液压支架气液两相流喷雾降尘工艺的喷嘴布置参数研究,并在3105工作面进行工业应用试验,研究表明液压支架上气液两相流喷雾组间距应大于2 m,每组安装4个喷嘴最为合适,气液两相流喷雾对于呼吸性粉尘的捕尘效果显著高于高压喷雾,开拓煤业可采用气液两相流喷雾进行液压支架人行通道内的粉尘治理。

煤炭行业受到高质量浓度呼吸性粉尘危害严重,常规湿式除尘方法针对性不足、捕集效率低、能耗高、可靠性差。为解决该问题,提出超音速汲水虹吸式气动喷雾降尘技术,并采用夫琅禾费衍射原理,测定其外雾场粒径分布;采用计算流体力学有限元方法,利用COMSOL软件Spalart-Allmaras与液滴破碎雾化粒子追踪模块模拟研究了试验手段无法获得的喷管出口0~30 cm处的近场雾滴粒径、雾场速度分布特性。通过与超声波干雾抑尘技术的控尘对比试验,得出该技术的控尘特性、控尘机理;通过试验研究得到了不同工况参数、喷嘴出口锥度对雾化能耗和降尘速率的影响规律,研究结果表明所设计雾化降尘装置,在低至0.2 MPa的气动压力下,达到负压汲水虹吸的微米级、高动力雾化效果。在气动压力为0.6 MPa时,雾场粒径分布为1.00~21.87μm,喷嘴近场区域雾滴粒径10μm以下的数量浓度占...