【正文】 行一定的簡化是非常有必要的。 由于水泥包裝車間的環(huán)境情況復(fù)雜，粉塵的濃度受到很多方面的影響，比如，人員的走動，受到 a、 b 兩個通風口風速的影響，這些因素對于水泥包裝車間的 粉塵模擬研究都會造成困難。內(nèi)部有一臺水泥包裝機、輸送皮帶，輸送皮帶連接車間外的水泥輸送點和車間內(nèi)的包裝機，[鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 皮帶一共 50 米，室內(nèi)的皮帶長 4 米，包裝機包裝好的水泥落到皮帶上，然后通過皮帶運送到終點， 經(jīng)測定，其在 有員工 工作 的 區(qū)域粉塵濃度超標 。 因此，只有對這些都了解并充分的認識，才能有下面模型的建立以及控制方案的提出。只有對這些理論知識有了充分的了解，對粉塵的受力情況有了充分的認識，才能知道，在建立數(shù)值模型時，那些因素應(yīng)該考慮，那些受力情況應(yīng)該轉(zhuǎn)化為理想狀態(tài)。 xpVxprF ppp ???????? 334 ? （ 14） 式中： Vp 表示顆粒的體積 。 )(21 pdx uudtdF ?? ?? （ 11） 當 ρρd， xuuF pdx ??? )(?? （ 12） [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 7） Basset 力 當水泥包裝車間粉塵 顆粒在流體中，作任意速度的直線運動時，顆粒不止受到重力和質(zhì)量力，同時還受到一個瞬時流動阻力，稱為 Basset 力 [18]。 xTTmKnCKC KnCKCudF plm lspx ????? ?? 1)221)(31( )(62? ? （ 10） 式中： Kn=2λ/dp， λ為氣體平均分子自由程； K=k/kp， k 為基于氣體平均動能的氣體熱導熱率； k=（ 15/4） μR； kp 為顆粒熱導率 ； Cs=， Cl=， Cm=； mp 為顆粒質(zhì)量， T 為流體溫度， μ 為氣體動力粘度。 )()(2 4/12/1 pklijppij vvddd dKvF ?? ? ? （ 9） 式中： K=； dij；為流體變形速度張量。 ????pppM vvdF ???63 （ 8） 式中： p? 為顆粒旋轉(zhuǎn)的角速度； ? 為流體渦量的 1/2。 xCDJBB ???? （ 7） 式中 pCBB dTCkD ??3?，為布朗擴散系數(shù)， kB= 1023JK1； T 是絕對溫度 。 2）布朗力 當懸浮的微粒足夠小的時候，由于受到的來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。 s 對于水泥包裝車間粉塵顆粒， Re 一般在 1 以下。 223 )(8 paaD uudCF ?? ?? （ 3） 式中： CD：顆粒阻力系數(shù)； ua：空氣速度， m/s； up：粉塵速度， m/s。； mp：粉塵質(zhì)量， kg。 粉塵在車間的 受力介紹 在分析水泥車間粉塵的受力情況時，我們必須考慮粉塵顆粒物和載體流體之間是否有作用力，一類是流體和顆粒間的相對運動無關(guān)的主要是體積力和各種梯度力 (如布朗擴散力、渦擴散力、壓力梯度力、渦泳力、熱泳力 )；另一類是流體和顆粒間的相對運動有關(guān)的作用力，包括附加質(zhì)量力、 Basset 力等、Saffman 力、 Magnus 力等 [9,10]。 今年來，為了把粉塵的顆 粒運動應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，不少人提出了多流體模型，即將粉塵顆粒物和載體流體看成是相互滲透的介質(zhì)或者流體 [8]，這個想法的提出，是將粉塵顆粒物和流體二者之間相互你的作業(yè)力考慮的比較充分，[鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 缺點是，在考慮二者之間的作用力時，考慮的因素會比較多，比如粒子的大小，二者撞擊的時間，不同粒子之間的作用力是不一樣的等等，特別是當考慮的顆粒物比較多時，對于最后模型的計算式非常困難的。然而在 1970 年的初期，英國帝國理工學院 Spaldillg 教授提出單流體模型 [7]，即將粉塵顆粒和載體流體看成同一介質(zhì)，這樣帶來的好處是，方便了許多關(guān)于粉塵顆粒的研究，但是卻與實踐的粉塵運動有著很大的差距。但是，當測試粒子為小粒子時，其受到通風的影響明顯增加。研究結(jié)果表明，粉塵顆粒直徑較小的沉淀情況較為明顯，直徑大的反而不易沉淀，但是，當所在粉塵顆粒直徑都小于 ，二者幾乎沒有什么區(qū)別，沉淀速率的差距微乎其微。如果加大粉塵的排放量，則二者的區(qū)別更為明顯。首先，查閱水泥粉塵危害及控制相關(guān)的資料，進行現(xiàn)場情況調(diào)研；其次，根據(jù)收集資料確定所需的理論需求；然后，通過數(shù)值模擬和理論計算確定通風量；最后，通過數(shù)值提出對應(yīng)的控制措施，對其預(yù)期效果進行評價，并對論文進行最后的總結(jié) 如圖 為技術(shù)路線圖：如圖 所示， [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 圖 第二章 關(guān)于建立數(shù)值模型的基礎(chǔ)理論 水泥粉塵的分布規(guī)律 由于大部分的水泥企業(yè)的水泥包裝車間屬于半封閉是的生產(chǎn)，所以，相關(guān)資料收集與分析 粉塵現(xiàn)場的調(diào)研 粉塵的相關(guān)理論研究 數(shù)值模型的假設(shè)和建立 理論與數(shù)值模擬結(jié)果分析 根據(jù)分析結(jié)果和現(xiàn)場調(diào)研資料提出粉塵控制方案 對控制措施的評價和總結(jié) [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 的理論大多數(shù)是以室內(nèi)為研究環(huán)境的。 （ 4）控制通風方案及模擬 通過對所研究車間粉塵擴散規(guī)律的分析，已經(jīng)模擬數(shù)值的計算，結(jié)合所研究水泥包裝車間的實際情況和通風措施，從而提出新的水泥粉塵控制方案。 （ 2）建立模型 通過對現(xiàn)場調(diào)研和理論技術(shù)進行分析，確定與粉塵相關(guān)的所需的模擬參數(shù)，并根據(jù)所研究車間的實際情況，最后建立水泥包裝車間的數(shù)值模型。選取某工廠水泥生產(chǎn)包裝車間為調(diào)研對象，通過現(xiàn)場的調(diào)研和數(shù)值模擬的對比了解粉塵危害現(xiàn)狀。本課題以粉塵的運動規(guī)律研究為突破口，通過現(xiàn)場調(diào)研和實驗，結(jié)合計算機模擬，在粉塵運動規(guī)律分析的基礎(chǔ)上提出水泥包裝車間粉塵的控制措施，這為《水泥生產(chǎn)企業(yè)建設(shè)項目職業(yè)病危害控制效果評價編制細則》的編制提供參考。 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 課題研究的背景及意義 水泥是國家經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的一部分，在國家經(jīng)濟發(fā)展的初期，由于需要大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而使得水泥行業(yè)的發(fā)展開始了飛速的發(fā)展，多年來，我國水泥的生產(chǎn)量和消費量都位居世界第一，但是，由于水泥的急速增長，相關(guān)的粉塵控制技術(shù)沒能跟得上腳步，從而造成嚴重的環(huán)境危害，同時，大部分的企業(yè)都是半封閉式管理，在水泥生產(chǎn)企業(yè)的員工深受其害，根據(jù)國家的調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 2021 年到 2021 年，全國 工業(yè)粉塵排放量約 1092 萬噸 [3]，其中水泥工業(yè)粉塵排放量約 768 萬噸，占工業(yè)粉塵排放量的 70%（如表 1），大量的粉塵未經(jīng)處理就直接排放，造成了環(huán)境和人類雙重的危害 。 雖然有了關(guān)于粉塵防止的標準以及人員的接觸限值的規(guī)定，但是，受限于國內(nèi)層次不等的企業(yè)規(guī)模和數(shù)量，因此很難把這些法案推動到每一個水泥企業(yè)，比如，水泥塵肺病的不斷發(fā)生就是一個明顯的體現(xiàn)出法案沒有落實好的案例，通過有關(guān)部門的調(diào)查，即便是使用了這些法案 的標準，也很難進行 管理，有些企業(yè)的粉塵濃度嚴重超標，但是，一個小型的企業(yè)根本沒有足夠的能力采購控制粉塵濃度的設(shè)備，并且，以水泥塵肺病為例，其發(fā)病的工齡較長，具有效的考證是 8 年到 34 年不等，且病程進展緩慢。該標準將作為水泥企業(yè)等工作場所的有害因素職業(yè)接觸限值的判定標準和考察指標。對于粉塵的防護設(shè)備，其職業(yè)衛(wèi)生健康標準包括防護耳用品、防護服、防護口罩等職業(yè)病防護用品， 2021 年 4 月 12 日，我國衛(wèi)生部頒布并發(fā)行了 《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》，于同年的 11 月 1 日開始起實行 [2]。 2021[鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 年 3 月，原國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會制訂并頒布了《勞動防護用品配備標準 (試行 )》國經(jīng)貿(mào)安全 [2021]189 號，文件中特別強調(diào)紗布口罩是不能用于水泥包裝車間的防塵口罩使用的，這是我國開始重視水泥粉塵防止的一個重要的標志。然而，絕大多數(shù)的粉塵處于第二類，因此，這部分的粉塵又按照對人體的危害程度進行了細分，分為高度危害、中度危害、輕度危害三類，第一類粉塵是有極高的危害，例如氧化鋁、鋁、臘石、還有活性炭等；第二類粉塵是有中度危害的，例如煤、氧化鐵、棉塵、木塵等；第三類是有輕度危害的，例如無機粉塵和有機粉塵。同時，美國職業(yè)衛(wèi)生安全管理局還針對具有高毒物質(zhì)的危害粉塵，必須報告相關(guān)部門，調(diào)整防護裝備的防護等級，有些規(guī)定非常嚴格，如 29 CFR “苯”中規(guī)定 [1]，全面罩用于不超過 50 倍職業(yè)接觸限值環(huán)境，過濾元件必須每日更換。對于粉塵呼吸防護設(shè)備的配備標準和使用規(guī)范，美國職業(yè)安全衛(wèi)生管理局為其制定了相關(guān)的標準和準 則，如“呼吸防護，即 29 CFR ”中規(guī)定，當工作環(huán)境中的粉塵濃度高于職業(yè)衛(wèi)生健康的標準時，其所在的企業(yè)，必須提供可以把粉塵濃度降到合格范圍的防護設(shè)備。 因此，水泥行業(yè)的粉塵治理、改善工作人員的工作環(huán)境、保證工作員工的職業(yè)安全就刻不容緩。然而，絕大多數(shù)的企業(yè)粉塵控制技術(shù)差，根本達不到控制粉塵的目的，尤其在原料運輸、水泥包裝、人工裝車崗位的粉塵危害突出，根據(jù)國家安監(jiān)局 2021 年對有關(guān)的 36 家水泥廠企業(yè)的調(diào)研，結(jié)果表明，在水泥包裝車間的粉塵濃度超標嚴重，總塵濃度超標高達 倍，呼塵濃度超標高達 倍。據(jù)國家發(fā)布的相關(guān)調(diào)查報告，從 1996 年起，中國水泥行業(yè)出現(xiàn)了連續(xù)四年的虧損。整個水泥行業(yè)開始出現(xiàn)頹廢疲軟的狀況。由于水泥行業(yè)的興盛，使得中國的基礎(chǔ)建設(shè)得到了很快的發(fā)展，但是，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期，受限于市場、資本、交通、資源等各方面的影響，是的水泥行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)低水平的現(xiàn)象，企業(yè)數(shù)量的增長，并沒有帶動起質(zhì)量的提高。 Finally, through calculation and analysis of dust control scheme is put forward. Keywords: cement packaging workshop Dust control 目錄 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 摘要 ................................................................................................................................. 1 Abstract ............................................................................................................................ 2 引言 ................................................................................................................................. 4 第一章 文獻 綜述 ............................................................................................................. 6 國內(nèi)外對于粉塵的研究現(xiàn)狀 ................................................................................. 6 國外研究現(xiàn)狀 ............................................................................................. 6 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 ............................................................................................. 6 課題研究的背景及意義 ........................................................................................ 8 研究的內(nèi)容和方法 ...............................................................