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粉尘的危害及除尘器的分类

时间:2017-11-3 15:31:55    来源:管理员   访问量:677 次

 1粉尘的分类:

    1,按理化性质,粉尘可分为无机粉尘(矿物粉尘,如煤,石棉;金属性粉尘,如铁,锌;人工无机粉尘,如金刚石,水泥),有机粉尘(植物性粉尘,如棉花,亚麻;动物性粉尘,如兽毛,羽毛;人工有机性粉尘,如有机染料)和混合性粉尘

    2,按粉尘危害人体的健康状况划分,分为全尘和呼吸性粉尘,全尘:指粉尘采样时获得的包括各种粒径在内的全部粉尘。呼吸性粉尘:指粒径在5微米以下的微细尘粒。它能通过人体上呼吸道进入肺泡区,是导致尘肺病的主要病因,对人体危害甚大。

    3,按矿尘中游离SiO2含量划分:硅尘:指游离二氧化硅含量在10%以上的粉尘。它是引起矽肺病的主要因素,矿山中的岩尘一般多为硅尘。非硅尘:指游离二氧化硅含量在10%以下的粉尘,如煤矿中的煤尘一般均为非硅尘。

    4,按矿尘的存在状态划分:浮游矿尘,指悬浮于空气中的粉尘,简称浮尘。沉积矿尘:指从空气中沉降下来的粉尘,简称落尘。

    5,按粉尘粒径划分:粗尘,其粒径大于40微米,相当于一般筛分的最小粒径,在空气中极易沉降。细尘:其粒径为10~40微米,在明亮的光线下,肉眼可以看到,在静止空气中做加速沉降运动。微尘:其粒径为0.25~10微米,用光学显微镜可以观察到,在静止空气中作等速沉降运动。超微尘:其粒径小于0.25微米,要用电子显微镜才能观察到,在空气中作扩散运动。

 

     2、粉尘的密度:包括堆积密度和真密度,堆积密度:也叫表观密度或松装密度,是指单位粉尘松装体积所具有的颗粒物质量。真密度:是指单位体积(不包括颗粒之间的空隙,外开口及内闭孔的体积)的颗粒物质量。ρb=ρp(1-ε)  


     3、粉尘的分散度:分散度是指粉尘中各种粒径尘粒的质量或数量所占的比率,按质量计的称为质量分散度(即各粒级尘粒的质量占总质量的百分数),按数量计的称为数量分散度(即各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒数的百分数)。小颗粒所占的百分率大称为分散度高

     4、有毒有害气体的分类:按对人体的伤害作用,有毒有害气体分为以下五类,1,单纯窒息性气体,类气体本身并没有毒性,只是随着它的浓度增加,空气中氧的含量化相应减少,从而使人窒息,如二氧化碳,甲烷和氮气等。2,化学窒息性气体,这类气体随着呼吸进入人体后发生化学反应,它与血液中红血球的结合能力大于氧与红血球的结合能力,从而使人的机体缺氧而引起窒息,如一氧化碳,氰化氢等,刺激上呼吸道的气体,此类气体对鼻,咽喉等有刺激作用而引起炎,如氨,二氧化硫等。4.刺激肺脏的气体,此类气体强烈刺激肺脏引起肺炎,肺水肿等症,如光气,二氧化氮等。5,对中枢神经有损伤的气体,此类气体进入人体后使中枢神经麻痹,麻醉,引起中枢神经损伤,如汽油等。

 

     5、除尘系统的分类:

1,按照除尘系统的规模和配置特点分类(就地除尘系统,分散系统和集中除尘系统)2,按照除尘器的种类分类(干式除尘系统,湿式除尘系统)3,按照设置除尘器的段落分类(单段除尘系统,多段除尘系统)4,按照除尘器在除尘系统中的位置分类(负压除尘系统(除尘器在通风机之前),正压除尘系统(除尘器在通风机之后)

 
    6、集气罩的基本形式:按流动方式分为吸气罩和吹吸式集气罩两类。吸气罩按密闭情况和相对位置分为(密闭罩,柜式半密闭罩,外部集气罩) 密闭罩按结构特点可分为(局部密闭罩,整体密闭罩,大容积密闭罩)  吸式集气罩:在外部集气罩的对面设置一排或一条缝形吹气口,它和外部集气罩结合起来称为吹吸式集气罩。

 

    7、惯性除尘器的工作机理:在惯性除尘器内,主要是使气流急速转向或冲击在挡板上再急速转向,其中粉尘颗粒由于惯性效应其运动轨迹与气流轨迹不同,从而使其与气流分离。气流速度越高,这种惯性效应就越大,除尘效率也就越高。

 

     8、旋风除尘器工作原理:含尘气流以15~25m/s的高速度从进气口进入后,由于受到外圆筒上盖及内圆筒壁的限流,迫使气流做自上而下的旋转运动,通常把这种运动称为外旋流。在气流旋转过程中形成很大的离心力,尘粒在离心力的作用下,逐渐被甩向外壁,并在重力的作用下沿外壁面旋转下落至贮灰箱。旋转下降的外旋流因受到锥体收缩的影响渐渐向中心汇集,下降到一定程度时,开始返回上升,形成一股自下而上的旋转运动,一般把这种运动称为内旋流。内旋流不含大颗粒粉尘,所以比较干净,可以经内筒排至大气。但是,由于内外两旋转气流的互相干扰和渗透,容易把沉于底部的粉尘又带起,其中一部分细小的粒子又被带走。为提高除尘效率,在圆锥体下部往往设置阻气排尘装置。

     9袋式除尘器的原理:当含尘气体通过洁净的滤袋时,由于滤料本身的网孔较大,大部分微细粉尘会随着气流从滤袋的网孔中通过,因此,信用滤袋的除尘效率较低。粗大的尘粒因惯性碰撞、截留、布朗扩散、静电、重力沉降等作用被阻留并在网孔中产生‘架桥’现象,随着含尘气体不断通过滤袋的纤维间隙,纤维间粉尘‘架桥’现象不断加强后,一段时间后,会在滤袋表面形成粉尘初层,则在以后的除尘过程中,粉尘初层与气流粉尘进行一系列作用后而形成主要过滤层,随着粉尘在滤布上的积累,除尘效率相应增加,从而达到除尘效果。

 

     10湿式除尘器的除尘机理:在湿式除尘器内的水或其他液体与含尘气体作相对运动的过程中,液体介质与尘粒间在惯性碰撞,拦截,扩散及凝并等效应的作用下,尘粒被液体介质所捕获,从而实现除尘目的。

 

     11文丘里洗涤器工作原理:文丘里管包括收缩段、喉管和扩散段。含尘气体进入收缩段后,流速增大,进入喉管是达到最大值。洗涤液从收缩段或喉管加入,气液两相间相对流速很大,液滴在高速气流下雾化,气体湿度达到饱和,尘粒被水湿润。尘粒与液滴或尘粒之间发生激烈碰撞和凝聚。在扩散段,气液速度减小,压力回升,以尘粒为凝结核的凝聚作用加快,凝聚成直径较大的含尘液滴,进而在除雾器内被捕集。

     12静电除尘器的工作原理:主要包括电晕放电、尘粒荷电、带电粒子在电场中的迁移和捕集、粉尘清除四个基本过程。电晕放电,在非均匀电场中,直流电压足够大时,气体中的自由电子杯加速随机碰撞使气体中性分子电离形成新的自由电子和正离子,新的自由电子和正离子被加速与中性分子碰撞电离,产生大量的离子,随即引起尘粒荷电(电场荷电-大于1nm,扩散荷电-小于0.4um),电场荷电和扩散荷电的综合作用主要适用于中间粒径范围的粒子,粒子的捕集是电极间产生不均匀电厂,气体被电离,接着粉尘荷电,在电场力作用下达到集尘极,最后通过清灰装置粉尘震落至灰斗,粉尘清除。静电除尘器一般用电磁振打或锤式振打清灰,电晕级一般用机械振动来青灰。

     影响静电除尘器性能的主要因素:1.烟尘性质:①粉尘特性(a比电阻影响:α低比电阻粉尘不适用。高比电阻粉尘适用,比电阻越高除尘率越高。b粒径直径约高除尘效率越大,除尘效率max之后,粒径增大,效率变低。堆积密度小的粉尘,效率低,粘附力大,效率低。)②烟气性质(烟气湿度大效率大。温度大效率低,成分不同,荷载体迁移不同,烟气成分对负电晕放电有很大影响,烟气压力大,放电电压增大。烟气含尘浓度在一定范围内,可净化,超出范围,效率降低)2.设备状况①设备的安装质量:电极线粗细不匀尖刺不平卷边会降低效率②气流分 部,气流速度低,效率高,反之则反。3操作条件①气流速度同上②振打清灰:其他清灰方式比如凸轮振打电磁振打均会降低③二次扬尘会降低除尘效率

    预防煤尘爆炸的技术措施主要包括三个方面:a。减、降尘措施;每层注水(短孔注水2-3。5m,深孔注水5-25m长孔注水斜于工作面孔长30-100m巷道钻孔注水)b.防止煤尘引燃措施;消灭引爆火源(清除井下明火,爆破火焰,电气失爆、其他火源、防止瓦斯引燃)c。限制煤尘爆炸范围扩大:清除落灰散布岩粉,设置岩粉棚,设置水棚,设置自动隔爆棚。

    煤层注水方式:短孔注水:在回采工作面垂直煤壁或与煤壁斜交打钻孔注水,注水孔长度一般为2~3.5m。长孔注水:从回采工作面的运输巷或回风巷,沿煤层倾斜方向平行于工作面打上向孔或下向孔注水,孔长30~100m;巷道钻孔注水:由上邻近煤层的巷道向下煤层打钻注水或由底板巷道向煤层打钻注水。

    煤尘爆炸机理及过程主要表现在以下方面:a悬浮的煤尘在高温热源的作用下被干馏成可燃性气体。b.可燃性气体与空气混合而燃烧。c燃烧放出热量,传给附近悬浮的煤尘,使燃烧循环的进行下去,其反应速度越来越快。通过剧烈燃烧,最后形成爆炸。

    煤尘爆炸必须同时具备三个条件:a。煤尘必须悬浮于空气中,并达到一定的浓度;b。一般说来,煤尘爆炸的下限浓度为30~50g/m3,上限浓度为1000~2000g/m3。C。存在能引燃煤尘爆炸的高温热源

 

    除尘系统的设计:1.绘制通风系统轴测图,对各管道标号并注上各管段流量和长度(Q、D不变为一个管段,由远到近编号)管段长度按关键中心线的长度计算,不扣除管件本身长度。2选择计算环路(一般从长的管段开始计算)即最不利管段3选择流速(根据情况地点来选取最低风速)4计算管径和摩擦阻力5计算局部阻力和除尘设备阻力6并联管路阻力平衡计算与管径7.除尘系统总阻力和总风量8选择通风机和电动机


    重力沉降室的设计:1.尘粒的沉降速度2粉尘颗粒在陈静室内停留时间3沉降室的横截面积4除尘器高度宽度长度5除尘效率6除尘器的阻力

 

    尘肺病:由于在职业生活中长期吸入生产性粉尘并在肺中直流而引起的肺组织弥漫性纤维为主的全身性疾病矽肺病:由于生产过程中长期吸入大量含游离sio2的粉尘引起的以肺纤维化为主的肺部疾病。


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