世界進入21世紀，金屬加工、采礦和電廠都面臨粉塵污染問題，對職工健康、環境污染造成很大的危害。

無動力粉塵控制是一種新的粉塵控制技術，開始這種技術主要用于大堆固體物料中揚起的粉塵。在美國的電廠得到迅速推廣。目前，無動力粉塵控制無需收集粉塵，該技術已逐漸推廣到皮帶輸送煤炭、燒結廠和球團廠。無動力粉塵控制技術的工作原理是最大限度降低大塊物料輸送過程中引起的感應氣流，然后降低感應氣流速度，讓粉塵在封閉的條件下靠自重沉降。無動力粉塵控制系統可以將粉塵濃度控制在2.0毫克/立方米以下，即在該粉塵濃度的情況下不需要戴防塵口罩。該技術特別適合于有揚塵的連續作業車間。

1 處理大塊固體物料過程中的揚塵

了解大塊固體物料輸送過程中粉塵揚起的基本過程有助于理解無動力粉塵控制技術的工作原理。揚塵有兩個基本條件∶一是氣流產生；二是顆粒非常小，能在氣流中懸浮。氣流的大小和氣流中顆粒的濃度就決定了車間中總的粉塵量。

在物料輸送過程中產生的氣流是物料的下落或拋擲引起的。物料下落時，在物料與空氣發生摩擦，從而引起氣流。產生的氣流壓迫容器，如皮帶輸送的漏斗口，然后氣流就沖出漏斗口或容器的開口處。這種氣流就可以引起粉塵揚起。引起氣流的主要原因有∶

(1)物料輸送量。物料輸送量越大，引起的氣流越大；

(2)物料顆粒。下落物料顆粒越小，下落到地面的區域越大，則引起的氣流越大；

(3)物料的輸送速度。物料的輸送速度越大，下落時引起的氣流越大；

(4)不同物料的形狀引起的氣流大小不同；

(5)密封容器出氣孔越大，對氣流阻力越小，從而產生較大的氣流。

輸送過程中粉塵量的大小取決于下列因素∶

(1)輸送過程中細顆粒含量；

(2)在磨礦和沖擊過程中產生的細顆粒量；

(3)處于運動氣流范圍內的細顆粒量；

(4)細顆粒沒有結成大顆粒的量。

無動力粉塵控制設計的基礎是精確預計在有細顆粒揚塵條件下氣流的大小。根據計算出

的氣流大小，設計氣流的渦流靜止區。傳統的經驗公式、圖表不能適應現代的設計精度和要求。因此，設計必須依靠現代氣體動力學和流體力學來計算氣流量。

2 斜流槽形狀

控制斜流槽出料量可以減小氣流，降低揚塵數量。特定形狀的斜流槽可以降低出料速度，減小氣流。好的斜流槽形狀設計可以減小物料沖擊所引起的揚塵。

斜流槽形狀設計是建立在離散元、物料流動分析、傳統經驗的基礎之上。大多數斜流槽形狀設計考慮了無動力粉塵控制問題。該斜流槽有一個外罩，使物料連續均勻地從輸送帶傳送到轉運帶。

最有效的斜流槽設計采用的是離散元技術(DEM)。DEM使用離散元來模擬大塊固體物料在三維空間的流動。好的斜流槽形狀設計與傳統流槽相比，可以減小氣流30%~50%，同時，用DEM設計的斜流槽可以減小粉塵產生的數量，將物料對流槽壁和接料帶的沖擊降到最小。該種流槽還可以凝聚小顆粒，從而降低粉塵在氣流中的揚塵量。這些都是采用DEM設計流槽的突出優點。但是，采用DEM設計的流槽還是存在氣流(1500cfm立方英尺/分  cubic feet per minute)和一定量的揚塵。

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