挡风墙工作原理及使用特点

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1、太原伟易达矿业设备有限公司太原伟易达挡风抑尘墙工作原理及使用特点一、挡风抑尘墙机理及抑尘效果分析1.挡风抑尘墙机理挡风抑尘墙是根据空气动力学原理，当风通过挡风抑尘墙时，墙后面出现分离和附着两种现象，形成上、下干扰气流，降低来流风的风速，极大的损失来流风的动能；减少风的湍流度，消除来流风的涡流；降低煤堆表面的剪切应力和压力，从而减少料堆起尘率。同时，对于由于装卸作业而形成的飘尘，通过非主导风向设置的挡尘墙予以阻挡，达到理想的抑尘效果。挡风抑尘墙对于一般非开孔的平面墙而言，如下图1.所示，当外界大气风速流过时，在墙面的顶端将持续出现气流的分离，形成与墙高尺度相当的大尺度分离旋涡，并且在墙下

2、游向地面反卷（称为再附），该大尺度的分离旋涡具有较大的卷绕能量，在下游存在沙堆、灰堆的情况下不仅达不到挡风抑尘的目的，反而会使气流的携沙能力增加，起尘率加大。如图所示：图1.一般非开孔平面墙的绕流情况灰堆区域非开孔平面墙分离旋涡Vtech太原伟易达矿业设备有限公司挡风抑尘墙（ε=30%）地面（2m高）水平风速分布图图为地面（2m高）水平风速的分布，来流速度为3.2m/s。在挡风抑尘墙后150m以内风速都小于2m/s，其中最低值为0.6—0.8m/s。无孔实墙（ε=0％）地面（2m高）地面风速值分布图为无孔防风墙（ε=0％）地面风速值分布，从图上看出风速值在挡风抑尘墙后有明显减少，其最低

3、值可达到0.2—0.4m/s。但通过与上图的对比分析表明，防风效果不只决定于风速值的大小，还决定于流场结构，挡风抑尘墙后方形成风力微弱、均匀、平直、稳定的流动，不形成涡旋。对于本项目设计的挡风抑尘墙由特殊形状的挡风板组合而成，每个单块抑风板上分布了不同孔型、不同孔径和不同的开孔率，开孔率28～32%。不同截面及其开孔率的抑风板由于截面形状、孔径和开孔率不同，形成的局部流动是很不Vtech太原伟易达矿业设备有限公司相同的，其中在小孔中和下游形成了局部高速区、局部低速区和局部小漩涡，不同的截面形状使得上述局部流动形成的局部高、低速区域和旋涡发生相互干扰。从而消耗了高速来流的能量，小尺寸的旋

4、涡迅速得以衰减，使得下游气流的平均动能和携尘能力大为降低。大量的实验结果说明，挡风网之所以能大量降低露煤堆起尘量的机理关键是降低来流风的风速；最大限度地损失来流风的动能；避免来流风的明显涡流，减少风的湍流度。根据空气动力学原理，当风通过由“挡风抑尘板”组成的“挡风抑尘墙”时，墙后面出现分离和附着两种现象，形成上、下干扰气流，降低来流风的风速，极大的损失来流风的动能；减少风的湍流度，消除来流风的涡流；降低煤堆表面的剪切应力和压力，从而减少堆起尘率。试验结果表明防风实体墙减尘效果最差，具有最适透风墙系数的防风抑尘墙减尘效果最好。例如无任何风障时，煤堆起尘量为100％，设挡风实体墙起尘量仍有

5、10％，而设挡风抑尘墙时起尘量只有0.5%。挡风抑尘网（墙）的使用效果：经过近几年的推广使用，挡风抑尘网（墙）的综合抑尘效果非常明显。单层挡风抑尘墙的综合抑尘效果可达65％～85％，双层挡风抑尘墙的综合抑尘效果可达75％～95％。尤其是该技术相对于其它环保技术工艺还具有投资费用低、技术过程中不需要消耗任何动力，即该技术不需要运转费用等显著特点。气流通过挡风墙平面示意图: 2.技术分析扬尘的首要决定因素是风速。在风的作用下较小的固体颗粒主要有三种运动状态：一定风速下最大的运动微粒(直径>1000微米)沿地面滚动成为螺动；微小粒子(直径<100微米)则被湍流携带随风运动称为悬浮；直径介于中

6、间的粒子(100微米～1000微米)先是跃入大气中，而后又沿规则的轨道回落地面称之为跃动。粒子的悬浮与跃动是风蚀现象的主要运动形式；而对大气环境造成危害的主要是悬浮颗粒，特别是10微米及10微米以下的颗粒悬浮在大气中是最有危害性的，该部分颗粒一旦悬浮在空中，由于在垂直方向上的速度波动，很难再落回到地面，而是随风向其他地方扩散，进而导致严重的空气污染与其他环境问题，同时也造Vtech太原伟易达矿业设备有限公司成了原料的浪费，使储煤成本提高。开敞环境的散料的运输、堆储及堆储过程受工艺与操作环境以及其散料自身条件的影响而产生粉尘污染环境是必然的结果。散料在露天堆放时起尘量与风速之间的关系可用

7、式(1)表示：Qf=α(V—Vo)n(1)式中：Qf—料堆表面风致作用的起尘量，kg／m2·h；Vo—起尘临界风速，m／s；V—实际风速，m／s；α—和粉尘颗粒度分布有关的系数；n—计算指数。分析上式可知，对于某种物质的料堆起尘量主要影响参数为△V(△V=V-Vo)，即实际风速对临界风速的增量值。△V与起尘量Qf成正比关系。设置防风网后，风流在通过防风网开：孔时受阻而有效的减少了庇护范围内的风速V，即降低了△V，而减少了Qf。在机械作业过程中，