采煤机喷雾灭尘系统流量压力特性模拟分析.pdf

《采煤机喷雾灭尘系统流量压力特性模拟分析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采煤机喷雾灭尘系统流量压力特性模拟分析.pdf（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第卷第期黑龙江科技学院学报年月二】沂工文章编号一一一采煤机喷雾灭尘系统流量压力特性模拟分析刘春生,赵宏梅黑龙江科技学院 机械工 程 系,黑龙江哈尔滨摘要为获得 采煤机喷雾灭尘系统最佳喷雾灭尘效果、依据系统 分析,建立了各组喷嘴的流量压力特性方程,模拟当总供水流量 改变时各支路喷嘴的流量压力的变化规律,得出了各组喷嘴之间流量和压力 的相互依赖变化 关 系,预测 出喷雾灭尘系统的工作状态和性能,为系统参数的优化提供了有效的方 法,对 实际系统的模拟 分析给予了验证。关键词采煤机喷雾灭尘流量压力特性方程模拟分析中图分类号文献标识码一,自,一一,沮,一一引言目前,采煤机 的喷雾灭尘 系统均属于低压水系

2、统以下。若要获得最佳 喷雾灭尘效果,需要合理地确定系统 的总体布 置、管 路参数 及 喷 嘴 的数量和结构参数。灭 尘 效果 还依赖于喷 嘴 的 喷射流量和喷射压力 为了有良好的雾化效果,喷嘴 的喷射压力不宜过低。喷雾灭尘 系统不仅有 内、外 喷雾功 能,而 且兼有电动机、冷却器和摇臂 的冷却作用。其 流量 分配和喷射压 力,将直接影 响到灭尘和冷却效果。采煤 机 喷雾灭尘 系 统 的设计和使用,往 往 在 给收稿日期一卜定总流量和供水 压力 的条件下,利用喷嘴特性公式计算各喷嘴流量,对于低压水系统,显然存在较 大 的误差。因此,应 考虑系统 的管路 损 失、供水 总流 量 的变化范围和各分支

3、路 及其 各组 喷嘴间的 流量、压 力相互依赖变化关系,来进行分析、计算和设计。喷雾水系统图所示 为某采煤机喷雾灭尘系统。该系统结构上左右基本是对称的。系统有以下儿条支路,一条通过牵引电动机冷却套、冷却器,一条通过截割电动机冷却套飞二一条通过摇竹 冷却隔腔然后 喷出实现外黑龙江科技学院学报第卷喷雾一条通 过滚 筒 的 叶片和端 盘上 的喷嘴实现内喷雾县、么。这是一个简单的多支路 串联系统。水的密度,、,同规格管道长度和管道直径,气一各同流量 支路综合压力损失系数一一各支路水的流量,耐。局部阻力 系数,可根据管 道 的结构类型 查表 来确定。沿程阻力系数,它 与雷诺数、管道的粗 糙 度与直径比值

4、有关。通过对喷雾系统的分 析计算可知,通常满足下式一毕图普此 式说明,喷雾系统的 流 动 状 态处于水 力 粗 糙 管区,该区中又与无关,可用以下经验公式计算图采煤机喷雾灭尘系统一户、。又采煤 机喷雾灭尘 系 统 应满足以下设 计 要 求依据滚筒 的落煤量来确定总供水流量可根据每煤耗水一来确 定。喷嘴应有合 适的流量内喷雾占一。在一定供水压力。一,保证雾化效果。喷嘴的喷射压力尽可能的高些。根据总流量及其变化范围确定各组 喷 嘴的直径和个数,以获 得 各 支 路 流量 的最佳分配。在 限定的压力条 件下要保证 电动机、摇臂等部 件 的冷却所需 的流量。分析总供水流量在一定 范围内变化时,系统供水

5、压力、喷嘴喷射压力及流量 的分配。系统流量压力方程喷嘴流量 压 力特性喷嘴的耗水量主要决定于喷嘴 的出口直径和 喷嘴处喷水压力,即有喷嘴流量压力特性公式一一,丫夕,式 中同一组 喷嘴的总流量,喷嘴流量系数,喷嘴的出口直径,喷嘴的数量,个喷嘴处喷水压力,。各流量段的压 力损失为使模 拟 分 析 更符合 实际,考虑管路的压力 损失,主要有管道 的沿程损失、控制 阀及管道 接 头等局部损失。故系统中同流量 支管路 的总压力损失式 中盆管道内壁绝对粗糙度,。各支路管道的流量压力方程根据式和式可求得各支路管道的流量压力方程,即截割 电动 机冷却支路、牵引电动机冷 却支路、摇臂冷却支路、滚筒端盘和叶片支路

6、 的喷嘴流 量压力方程,一、一、子而,一夕。、一火一。圣丫夕。,夕夕一夕。一罗丫,一一一夕一一一子丫夕,一一一一一,一一者丫下石,。一一尹一一一。式 中,、可,为同流 量段 的流量和压力损 失,、,、夕二,分别 为相 应 喷嘴的直径、个数和喷嘴喷射压力。由以上各式 整理 求得流量计算方程子二面下示磊清蕊刁。一犷二石仁工二琪辜二二丫”。”以犷了一丫、,凸乙屯,一不艺、令共二,了,孑二夕。一。孟一孑一矛式 中么、入一管道的局部阻力和沿程阻力系数。一一通过水的平均流速,又了二 二二卑宾三歹丫,”火霓了二、一第期刘春生,等 采煤机喷雾灭尘系统流量压力特性模拟分析。一“。一甲了一入孑丁入一“截一”孑一车

7、俨赴兽丛立嚓。火一“扩。,。表各支路的综合压力损失系数,刀乃乃刀乃在。一时,得到 平衡 喷射压力尸、夕、尸、夕、夕、供水压力夕。和各支路 喷嘴喷射 流量、和的特性 曲线,如 图、图所示。分析方法及结果乏一图为喷雾系统的模拟分析框图。在给定的条件下,可得到 喷 嘴 的直 径、数量 和 喷 嘴 的喷雾参数流量及其分配和压力。之给给定。二。一。,夕。夕。、一夕。,、或与冷却有关的定值流量么、么么系系统压力损失 沿程损失,局部损失系统统药气了了修修改系统统统统统统统统统统统统统统统统统统统统统统统统统建建建建建建建建立 流量、压力方程程夕夕。,夕。,夕,夕夕。、夕和结结束束叭】夕一川乏。一一上一一一二

8、一一一一占一一占一喇而一,图各组喷嘴的喷射压力曲线么一惬了口月闷一卿图喷雾灭尘系统的分析一扣分析实例的相关数据和参数给定的流量范围一,电动机冷却分支路调定水压分别为,电动机冷却所 需 流量有 一定 要求,对于该 系 统要求娜、画。各喷嘴参数和各支路 的综合压 力损失系数如表、表所示。表喷嘴参数一,一一一一一一一一一一二一一二一一一上一一中皿一图各组喷嘴的喷射流量 曲线图、图定 量给出了喷嘴 的喷射压 力、流 量 随供水总流量。的变化规律。这对设计、使用均有 指导意义。如,为保 证 喷雾水 的雾 化 效果,喷雾压 力不要 低 于一。从图可以看 出,在较小时,该系统不能满足喷雾压力 的要求,必 要

9、 时可利用上述 的流量 压力 特性 方程组模 拟,通过 调整 喷嘴 的黑龙江科技学院学报第卷直径和数量使之适应特定 的。另外,图给出同组喷嘴流量的分配大小和规律。在。一 定 的条件下,喷嘴流量、压力便依赖于,、,通过模拟分析计算可达到,、的优选。在进行分析计算过程 中总供水 压力八,是不能人为给定 的。在 系统固定不变时,。则取决于。,即达到流体传动参数的平衡。结束语参考 文 献王振平,金泰,曲天智 滚筒采煤机防尘技术的实践与认识月煤炭科学技术,卯,一,韩波浅谈掘进机降尘喷嘴的合理选择阴煤矿 机 械,一李昌熙,沈立山,高荣采煤机洲】北京煤炭一业出版社,朋一喷雾灭尘系统布置以及性 能参数与采煤机

10、 的匹配是否合理将直接影 响灭尘效果。文中给 出的模拟分析方法,不仅 为设计提供了理 论依据和方 法,而且,在使用条件改变 的情况下,如总供水量发生 了变化时,可预测其工作状态,以便对系统进行 必要 的调整,保证灭尘效果,提高喷雾系统的工作可靠性。作者简介刘春生一,男,山东牟平人,教授,年毕业 于黑龙江矿业学院机械设计专业,现从事机械设计和液压传动 与控制教学、科研工作,主持完成省部级项目项,在国际会议和国内多种学术刊物上发表学术论文印余篇,出版专著、教材部。厂了、,名宁尔招昭矛之刃诊下 之嘴 李宁于尸二考,夕二 户尹之个己今泛尸二老专占唱嚼全考带 进,之个之乍遭占啥户产告考心聋二之六”署六子

11、占宁之泞咨嘴备,今,之夕之梦带 之乍奋占窄,全老尸护弃个备,之心叨刀沪二,翻产毋褚,帝心理”必卜毋嘴,上接第页参考文献刘 中青异种材料的焊接时北京科学出版社,月夕一中 国机械工程学会 焊接手册第版北京机械工 业 出版社,一顾曾迪有色金属焊接阿】,北京 机械工业出版社,一宗永福,张 德 生金 属材料 焊接阳】,北京 机械 工 业出版 社,一王志德采用过渡层法焊接不锈钢与紫铜【焊接技术,【句一,吕念春,牛济泰,国旭明,等紫铜与 不锈钢的焊 接材料 科 学与工艺,侧】,厌一付积和焊接数据 资料手册】北京 机械工 业 出 版社,州研一作者简介丁炜困一,女,辽宁省沈阳人,工程师,主要从事建筑工程方面的研究工作。