港口散货堆场防风网防尘技术研究和应用
《防风抑尘网研究》word版

防风抑尘网研究一、综述矿山开采、港口作业、电厂煤场、水泥、钢铁等原料堆场的散状物料在运输过程中产生大量的粉尘,对大气造成严重污染,对周边居民的生活和生产造成一定影响。
防风网是一种有效的防风抑尘技术,气流在防风网多孔屏障的疏透下,速度得到了极大衰减,在其背面形成一个低速遮蔽区,有效降低原料表面的风速,达到防风网外侧强风,内侧弱风,外侧小风,内侧无风的效果,从而减少料场扬尘。
防风网主要由具有一定开孔率的金属网板或者由编制、粘接、挤压成型的非金属网片、支撑钢结构、地下混凝土基础和相应的辅助喷水装置以及自控仪表系统组成。
防风网的材质主要有镀铝锌板、玻璃钢、高密度聚乙烯和尼龙。
目前各种防风抑尘技术都得到了广泛应用,也取得了良好的应用效果,各种防风抑尘技术在工程应用实践中得到了不断改善和进步。
1.起尘机理堆场起尘的原因分为两类:一是堆场表面的静态起尘;二是在堆场取料、运输过程中的动态起尘。
静态起尘是由风的湍流引起,主要与料的粒度、含水率、环境风速密切相关;动态起尘主要是指装卸作业时的起尘,属正常运行状况,主要与料的粒度、含水率、环境风速和落差有关。
根据微观粒子运动理论,在风力的作用下,当平均风速约等于某一临界值时,个别突出的尘粒受到湍流流速和压力脉动的影响开始震动和前后摆动,但并不离开原来的位置,堆场中的尘粒只有达到一定风速才会起尘,这种临界风速为起动风速。
起动风速可按以下公式计算:V0=a×d0.334×W1.114式中:V0为起尘风速,m/s;a为起尘系数;W为料堆表面含水率,%;d为粉尘粒径,mm。
料堆起尘量与风速之间的关系:Q=a(V-V0)n式中Q为料堆起尘量,V为风速,V0为起尘风速,a为与粉尘粒度分布有关的系数,n为指数(n>1.2),对不同地区环境来说2.7<n<6.23。
从上式可以看出料堆起尘量Q与风速差V-V0的高次方成正比因此降低料堆场的实际风速是减少起尘量的最有效方法。
散货抑尘展望

二、散货环保装卸新型工艺方案堆场作业扬尘污染是天津港散货作业污染的主要污染源,目前防尘网抑尘很大程度减少了堆场煤炭作业过程的扬尘污染程度,但从实际运行效果看,还不能达到建设美丽天津那样很高标准的防治污染要求,根据我们初步的技术考察和研究,未来解决堆场污染的方案主要有二种:一是罩棚(半封闭/封闭),二是筒仓。
(一) 新型工艺方案1 部分封闭式防风抑尘罩棚该方案(如图4.2)室内堆场、设备等布置与常规露天堆场布置相同,每个罩棚可堆煤48.45万吨。
由试验确定封闭段墙高需超过煤堆顶部。
导流板导向板透风板封闭段图4.2部分封闭式防风抑尘罩棚2 索膜结构环保抑尘帷幕该方案(如图4.3)设计总覆盖堆场面积约18万m2-40万m2,主受力构件耐火等级为二级,外墙体为单层彩钢板,主体设计年限为50年,围护屋面膜和墙体彩钢板均为20年。
图4.3索膜结构环保抑尘帷幕3 充气膜结构环保设施该方案(如图4.4)设计总跨度一般为200m以内,总长度一般不超过1000m,总覆盖堆场面积约20万m2以内,采用钢索和充气膜组合受力,外围护采用B1级燃烧无熔滴物的膜结构,主体设计年限为30年。
图4.4充气膜结构环保设施4 全封闭筒仓储运系统筒仓组按照矩阵等方式进行布置(如图4.5)。
通过运输皮带将散货从筒仓顶部输入,筒仓底部架设散货供给设备将散货从筒仓底部送到运输皮带上来输出。
图4.5筒仓储运系统(二)新型工艺方案综述1 罩棚抑尘技术:罩棚是另一种较为有效的堆场散货作业污染防治措施,根据前期考察,目前罩棚技术已经在电厂、水泥厂、采矿以及其它工业散货仓储领域得到应用,粉尘防治效果非常理想。
但罩棚技术在港口散货仓储应用方面也存在一些问题,主要有两个方面,一是技术问题,港口煤炭周转期相对较长,周转慢,时而发生自燃现象,如果采用罩棚技术,就必须克服煤炭自燃问题,做好消防技术研究;二是经济问题,目前罩棚的造价相对防尘网来说还是比较贵的,前期建设一次性投入较大,因此罩棚技术应用的经济性研究还需进一步深入。
港口散货堆场防尘网防尘技术研究和应用

港口散货堆场防尘网防尘技术研究和应用发布时间:2021-05-31T13:15:57.030Z 来源:《基层建设》2021年第3期作者:刘福军[导读] 摘要:目前各港口采取了各种防治污染,治理污染的措施,仍不能解决港口基础作业对生态环境的污染问题。
天津港第四港埠有限公司天津 300450摘要:目前各港口采取了各种防治污染,治理污染的措施,仍不能解决港口基础作业对生态环境的污染问题。
能源以及资源危机日益显著的今天,又加之环境存在持续恶化的迹象,更加需要以绿色港口建设理念来实现良性经济循环。
如何防范、抑制散货堆场生态环境问题的发生与扩散,是港口企业需要重视的客观问题之一。
目前港口主要除尘措施喷洒水、喷洒抑尘剂、覆盖防尘网等具有一定的抑尘效果,但仍不能很好地解决粉尘对环境的污染问题。
防风网是一种多孔障碍物,在其背面可形成低风速区,从而减少粉尘运动,对于港口散货粉尘的起尘与扩散具有良好的制约作用,其防尘效果已广泛得到公认。
关键词:港口散货堆场;防尘网防尘技;应用前言港口粉尘污染,一般可分为静态污染和动态污染。
静态的粉尘污染是指,散货堆场堆存、固体散货颗粒转变为悬扬粉尘污染的具体污染,动态的粉尘污染是指固体散货堆场在装卸和固体颗粒受风力作用随风扩散形成粉尘污染的具体污染。
常见的粉尘污染产生源为煤炭、矿石、杂货码头等。
港口散货堆场的常见货物为煤炭、矿石等散料,这些类型的散货往往料细质轻,装卸、仓储和转运过程中,往往会在垛料、堆场、转运皮带落料点等位置产生飘扬的粉尘污染,面临的粉尘污染会更加地突出。
1防风网防尘机理防风网是指在堆场上风向设置的疏透(多孔)障碍物,其作用是减小网后的风速,从而达到降低堆场起尘的目的。
防风网的防尘机理主要与堆料场粉尘的扬尘、扩散、跃移以及尘粒沉降过程有着直接的关系。
当来流风速掠过料堆表面,由于堆垛的复杂性,有着各种不同的表面形状和凹凸起伏的堆顶,便在堆场区内形成不均匀的速度梯度场和旋度场,进而形成不同强度、不同大小的旋涡,特别是当风流比较强时,形成的旋涡强度会更大。
干散货码头粉尘控制浅析

干散货码头粉尘控制浅析干散货码头粉尘控制是保障码头工作环境安全和减少粉尘危害的重要措施。
本文将从粉尘的来源、危害及控制措施等方面进行浅析。
一、粉尘来源干散货码头存在大量的粉尘来源,主要包括以下几个方面:1. 干货装卸作业:包括散货装卸、堆场搬运等作业,由于散货本身存在颗粒状,容易产生大量的粉尘。
2. 过程物料破碎、磨擦:如散煤破碎、磨煤机运转等过程中,会产生大量粉尘。
3. 非道路运输:大型机械车辆在码头行驶造成扬尘现象。
4. 外来污染源:如风沙、雾霾等天气条件影响。
二、粉尘危害粉尘危害主要体现在以下几个方面:1. 环境污染:粉尘会造成大气、水体和土壤的污染,破坏环境生态平衡。
2. 健康影响:吸入粉尘会对人体呼吸系统、皮肤等造成刺激和损伤,严重时可引发肺功能衰竭、尘肺等疾病。
3. 火灾爆炸隐患:干散货粉尘是一种易燃易爆的物质,特别是对于某些具有自燃性能的散货来说,粉尘积累可能引发火灾和爆炸。
三、粉尘控制措施为了降低粉尘对环境和人体的危害,干散货码头需要采取一系列粉尘控制措施:1. 预防为主:从源头上控制粉尘产生,采取封闭式装卸设备、喷雾降尘等措施,减少粉尘的产生。
2. 抑制扬尘:加装防风网、喷洒降尘剂等,减少粉尘在空气中的扩散和扬尘现象。
3. 粉尘治理:进行定期清洗、及时清理积尘等,防止粉尘积累。
4. 个人防护:对作业人员提供适当的防护用具,如口罩、防护服等,保护其呼吸系统和皮肤。
5. 环境监测:设置粉尘监测设备,对码头环境中的粉尘浓度进行监测和评估,及时采取相应的控制措施。
干散货码头粉尘控制是一个持续不断的工作,需要全面采取多种措施,从源头控制粉尘产生、抑制粉尘扬散以及定期清理和监测,以保障码头工作环境的安全和员工的健康。
港口堆场粉尘治理措施

港口堆场粉尘治理措施粉尘污染是我国城市大气污染的重点问题之一,港口粉尘在大气环境中的迁移扩散构成了我国沿海城市大气总悬浮物污染的主要成分之一,而煤炭、矿石装卸储存过程中的尘源扩散往往构成了港口粉尘污染的主体。
港口散货堆场的粉尘起尘按起尘方式可分为静态起尘和动态起尘两种。
静态起尘是指堆存在堆场及洒落在堆场道路和堆垛间隙的散货在风直接作用下由静止状态转变为悬扬状态形成的:而动态起尘主要是在堆场作业过程中货物在空中经过时在风力作用下货物随风扩散而形成的,如船岸间的装卸作业、堆场上的装卸车作业以及皮带机起动时的振动与风力结合引起的污染。
洒落在道路上的货物在运输车辆经过时也会发生起悬。
港口散货码头常用的防尘抑尘措施主要有:洒水抑尘、膜苫盖、喷洒抑尘剂、设置防尘网和植造防风林带等。
洒水抑尘是一种既简单又高效的防尘手段,被国内外广泛采用,多数散货码头也都配备了洒水设备。
但是对于北方一些淡水资源缺乏的港口来说,该方法的使用还存在一定局限。
膜苫盖的方法操作简单,成本低,是目前我国北方地区港口散货码头普遍采用的一种抑尘方法。
在堆垛表面喷洒抑尘剂也具有较好的抑尘效果。
但防尘剂价格昂贵,还需要采用专业化的喷洒设备,而且会对物料质量产生一定的影响。
防风网主要通过降低地面风速来实现减尘的目的,对我国北方港口特别是缺水的地区具有很强的适应性。
但防风网防风抑尘机理还不太明确,实际施工过程中缺乏相应的规范。
植造防风林带能有效地减少起尘,同时美化环境、降低噪声,但是适用性不强,需要大面积的场地空间。
徐州博泰矿山安全科技有限公司深耕粉尘治理领域十余年,拥有多种粉尘治理技术,积累了丰富的粉尘尘防治经验。
对于港口堆场粉尘,徐州博泰可以根据现场实际情况,量身定制粉尘解决方案。
堆场防风网抑尘技术的应用

堆场防风网抑尘技术的应用作者:王彦超来源:《中国科技博览》2014年第32期摘要:随着中国经济的发展及人民环保意识的增强,露天堆场带来的粉尘问题,也越来引起重视,防风网抑尘作为一种控制堆场起尘与扩散的有效手段,近来得到广泛应用。
论文概要的介绍了国内外防风抑尘技术的研究及应用现状,阐述了防风网的抑尘机理,分析总结了防风网的板型、开孔率和设置方式,网高、网--堆距等因素对其防风抑尘效果的影响,为今后在工程应用中合理选择防风网的各项参数提供参考。
关键词:防风抑尘;露天堆场;风洞试验;抑尘机理分类号:TD7141.概述随着中国经济的迅速发展,露天堆场(煤场、石灰场、矿石堆场、港口堆场等)在装卸和储存作业中产生的粉尘问题也越来引起人们的重视。
目前露天堆场的主要除尘措施洒水增湿、喷洒抑尘剂、表面结壳剂、覆盖防尘膜等具有一定抑尘效果,但仍不能很好地解决粉尘对环境的污染问题。
防风网是一种多孔障碍物,在其背面可形成低风速区,从而减少粉尘运动,对于堆场的起尘与扩散具有良好的制约作用,近年来得以广泛推广。
2.国内外防风抑尘技术的发展及应用概况2.1 防风网研究方法对于防风网的研究通常是通过风洞试验、数值模拟及现场测量三种方法来实现,其中以风洞试验和数值模拟方法更为常用。
风洞试验既可以对影响防风网庇护效果的参数进行单因素分析又能够研究周围构筑物及风环境对整个堆场抑尘效果的影响,是目前最有效的研究方法,但风洞试验耗时较长,且成本较高。
目前人们对防风网的风洞试验主要集中在堆场的起尘机理、防风网抑尘机理及防风网庇护效果的影响因素分析等方面。
2.2 国外防风抑尘技术的发展及应用20多年来,日本、美国、澳大利亚、新西兰等国家对防风抑尘技术进行了研究。
日本是最早将防风网应用于露天堆场的国家,日本从20世纪70年代起,相继在港口煤堆场使用了防风网,并制定了室外储煤场设备的防止煤尘飞散方法概要。
美国国家环保局于1986年通过风洞试验对防风网的高度、布设位置等因素对防风网的有关研究工作进行了归纳总结。
防风抑尘网方法和用途

防风抑尘网由于不采用任何的防风抑尘措施,被环保部门视为无组织排放。
根据我国的有关环保法规,将收取粉尘超标排污费。
同时煤场的粉尘污染将给周边居民的生活、学习、工作、生产造成一定的影响。
挡风抑尘墙建成后可使粉尘污染大大降低,美化了周边地区的景观效果,达到环保部门的要求,可以使原来污染严重的堆料场变成具有非常美观的绿色环保堆料场,从而达到治理粉尘污染的目的。
经济效益露天储煤粉尘在装卸过程中的产污系数为3.53-6.41Kg/t煤/年(依据《部分行业污染物排放量核定技术导则》)。
以原煤用量以每年50万吨计,产污系数在计算过程中取最大值,使用挡风抑尘墙后,按80%的减尘率计算,每年可节约2564吨煤。
若加上大风扬尘的煤粉损耗,总体阻止煤损将达1%左右,每年可节约5000吨煤左右。
跟着我国经济的迅猛发展,煤炭、矿粉、砂灰等散料的货物贮运量不断增加,由此带来的粉尘也越来越引起人们的正视。
跟着国家节能环保法律法规的进一步严格,煤场的扬尘污染及能源消耗题目已经成为各地政府管理的重点。
而对煤厂实施全封锁工程,不仅耗资巨大,而且堆放场地受顶棚跨度和斗轮机功课要求限制,再加上透风、隔热、防尘、采光以及场地狭小,车辆出入不利便等因素,很难推广实施。
而国外已经普遍采用的挡风抑尘墙防风抑尘网技术,因为投资小,抑尘效果好,越来越受到企业的欢迎。
2安装须知设计和施工主要分为四部分(1)防尘网地下基础:由预制混凝土块或现场浇注地下基础。
(2)防风网支护结构:工程设计按风力风速设计参数。
采用钢支架支护,支架主要给“挡风抑尘墙”提供足够的强度,抵御强风的破坏,其次考虑整体美观。
支架主体选用钢管,采用钢筋砼支柱作“挡风抑尘墙”的支架。
(3) 挡风板安装:使用寿命15~20年。
使用环境温度:-40℃至+80℃,连接采用螺钉和压板固定。
挡风抑尘扳的具体尺寸、弯曲度、开孔率应根据堆场的实际情况进行设计。
(4)挡土砖墙:为防止雨雪后煤泥水外溢,挡风墙下部可设置1.2—1.5米的挡土砖墙。
港口干散货堆场的环保措施分析

港口干散货堆场的环保措施分析摘要:我国港口在扬尘污染防控技术方法以及管理层面上,获得了很大的成果,但还有很大的发展潜力。
关键词:港口干散货堆场;环保措施1概论扬尘是因为地面上的尘土在风力、人为还有其他因素带动下飞扬而进入大气的开放性污染源,是空气中总悬浮颗粒物的关键组成部分,是城市空气污染的主要因素之一。
它主要来源于裸露地表、建筑工地、货物堆场等。
干散货码头大多地面平坦,地表裸露,加上港区风力大,以及装卸、搬运、包装等操作频繁,使得扬尘污染范围大、时间长,给防控工作带来巨大困难,扬尘会对工作人员的身体健康、港区环境、装卸车辆等造成非常大的损害,并带来直接或间接的经济损失。
2起尘分析以及环保措施目前已建成的散货码头大多使用露天堆场用于煤炭、矿粉等散货物料的堆垛。
露天散货码头一般由码头、堆场和装卸车三个作业区。
专业化散货码头在作业过程中的起尘点非常多,起尘点关键存在于码头作业区、堆场作业区和装卸车作业区三个环节,在这个装卸系统中关键的起尘源有:第一,码头机械将船舱内散货物料接卸到码头上的带式输送机或码头机械把散装物料装载到船舱。
第二,各转接机房的转接点。
第三,堆场的堆取料大机设备堆料、取料作业。
第四,堆场装卸车设备装卸火车。
第五,自然风力。
堆场堆取料作业环节是整个工程中防尘、抑尘的关键突破口,按照有关机构对专业化散装物料装卸码头的起尘环节的研究,堆场是整个装卸系统产生粉尘污染的关键区域,产生量占总生产量的98%.所以露天散料堆场是整个专业化矿石码头扬尘控制的重点。
露天式专业化矿石码头的粉尘防治主要从装卸机械和堆场物料两方面入手。
第一,装卸机械方面。
装卸机械的环保措施包括两个部分:干式除尘系统以及湿式除尘系统。
码头、堆场内的装卸船设备、堆取料设备以及装卸车设备下带式输送机外都没有皮带罩,各转接机房里面设置机械通风除尘系统,另外,在装卸船设备、堆取料设备以及装卸车设备上还分别设有湿式除尘系统[1]。
第二,堆场物料方面。
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暑期社会实践报告这个暑期,我参与到了学校组织的去南京港社会调研实践的活动,我们认识到了随着港口的发展,港口散货的装卸和储存作业中产生的粉尘对环境的污染日益严重。
目前港口主要除尘措施喷洒水、喷洒抑尘剂、覆盖防尘网等具有一定的抑尘效果,但仍不能很好地解决粉尘对环境的污染问题。
防风网是一种多孔障碍物,在其背面可形成低风速区,从而减少粉尘运动,对于港口散货粉尘的起尘与扩散具有良好的制约作用,其防尘效果已广泛得到公认。
我们参阅了很多的书籍,并整理了很多关于这方面的资料。
1 国内外防风网技术的发展概况20多年来,日本、美国、澳大利亚、英国、新西兰等国家对防风网防尘技术进行了研究。
日本从20世纪70年代起,相继在港口煤堆场使用了防风网,并制定了室外贮煤场设备的防止煤粉尘飞散方法概要。
美国国家环保局于1986年对防风网的有关研究工作进行了归纳总结,提出了防风网在美国露天煤场的使用。
防风网防尘在国内外成功应用的范例有日本电源开发株式会社下辖的三个最大的发电厂、台湾台中火力发电厂燃煤储运场、日本东京电厂、荷兰鹿特丹港务局等,并取得较好的防尘效果。
我国防风网防尘技术的研究起步较晚。
从1986年起交通行业有关单位相继开展了防风网有关防尘技术的研究,并在天津港等煤堆场投入使用[1]。
目前交通部天津水运工程科学研究院在防风网防尘技术的研究和设计处于国内领先水平。
该院结合大量实际工程,采用风洞试验结合数值模拟等方法对防风网技术进行了深入和广泛的研究,并取得两项防风网的国家专利。
该院已完成了神华天津煤炭码头、曹妃甸煤码头、秦皇岛煤炭码头、宁波港镇海港区、福建罗源湾港区等的防风网工程的前期研究工作和其中部分工程的设计工作[2-3]。
2 防风网防尘机理防风网防尘机理与散货堆场起尘、粉尘漂移、扩散、沉降机理本质上有直接关系。
以煤堆场为例,其主要防尘机理是防风网能控制改善煤堆场区的风流场,减小堆场区的风速、减小堆场区风流场的紊流度。
强风经过防风网后,仅部分来风透过防风网,其机械能衰减并变为低速风流,与此同时,这部分风在网前的大尺度、高强度旋涡被衰减、梳理成小尺度、弱强度旋涡。
防风网后这部分低速、弱紊流度风流掠过煤堆场,形成低风速梯度、低风速旋度,弱涡量和弱紊流度的堆场区流场,使煤堆场低处起尘量大幅度减少。
强风只能部分透过防风网,而大部分风量被向上排开,并与主风流在防风网顶部汇集成更高速风流,这部分高速风流与紧邻下方网后的低速风流速度差很大,沿下游形成风速梯度很大,旋涡强度很高向低处发展的较长的条带区。
在此条带区内高速风流和低速风流间产生强烈的动量交换和能量交换,使下部风流风速提高,很快恢复到来流风速,此即风流再附。
若防风网高度不足,再附距离短,则堆场很多煤堆顶部可能落入风速梯度很大,旋涡强度很高的条带区。
由于煤堆顶部煤的压实程度很低,所以此种情况煤堆顶部的起尘量反而增大,使煤堆场的总起尘量减小不理想。
通过风洞模拟试验选择科学的防风网结构和防风网布局,最终使煤堆场总起尘量大幅度减小,煤尘漂移、扩散距离大幅度缩短,防护距离内的空气含尘度大大降低,煤尘落尘量大大减小。
3 防风网的种类根据防风网的移动性能的不同,防风网可分为固定式防风网和移动式防风网。
(1)固定式防风网防风网目前主要以固定式为主,根据目前国内外关于大规模贮煤场的煤尘飞散预测与控制研究的研究结果、国内外防风网工程现状以及风洞试验结果得出的防风网的形状与防尘效果及其防尘范围的关系,固定式防风网上部结构目前主要有三种结构形式:全网结构、网-墙结构和网-百叶窗结构。
(2)移动式防风网交通部天津水运工程科学研究院自主研发,设计制作了可移动升降式防风网。
主要使用环境为港口堆场煤炭加工(粉碎、筛分)等行业。
煤炭加工时产生较大量的粉尘,污染较为严重;作业现场移动性较大;作业现场一般设在较开扩的地方,均处于堆垛与堆垛之间的区域,在该位置由于其外部风流受到堆垛的影响,易产生局部湍流区域,因而导致该区域的粉尘污染加剧。
可移动升降式防风网采用电动升降式处理,即在使用时可将防风网提高到一定的高度,而非作业时间将防风网降低,不影响作业现场的其他作业。
考虑现场粉尘的特性,升降装置采用机械传动方式来实现,从而消除煤粉尘对其影响破坏。
防风网采用具有一定开孔率的蝶形板作为降低风流与湍流的防风网主要元件。
设喷洒水装置,喷头可旋转180度,可根据作业情况增加局部喷洒水。
可移动升降式防风网可实现根据作业现场范围的大小等情况进行自动调整其高度。
4 防风网板的形状防风板的形状有蝶型、直板形等多种形式。
根据风洞试验检测,蝶型防风板在一定的开孔率下具有明显地降低风速和紊流度的作用,防尘效果好。
目前蝶型防风板在国内外已得到广泛应用。
5 防风网的材质根据使用目的、环境状态的不同,防风网使用不同的材质。
目前国内外较为广泛使用的防风网材质主要有四种:镀铝锌网板、玻璃钢网板、柔性纤维网和拉伸塑料网。
考虑到海岸地区大气环境的腐蚀性,在港口堆场防风网推荐采用镀铝锌板材。
镀铝锌网板由镀铝锌板材加工而成,它是一种高品质的合金镀层产品。
其显著特点是具有优异的耐腐蚀性和耐湿热性,还具有耐高温腐蚀的性能。
镀铝锌钢板的冷弯成形性、固定性、焊接性、着漆性等都十分优良,表面非常美观,不用涂装即可使用。
考虑到造价因素,设计使用年限较短的港口堆场防风网也可采用玻璃钢网板和柔性纤维网。
7 港口散货堆场防风网的应用设计(1)防风网平面布置防风网平面设置主要有主导风向上风向设置型和四周设置型,也有三面设置的形式。
设网方式主要考虑堆场的大小、形状和当地的风向、风频等气象条件。
防风网设在距堆垛2~3倍堆高的距离处为最佳距离。
对于由多个堆垛组成的煤堆场而言,可视堆场周围情况,因地制宜地设置防风网。
一般可沿堆场堆垛边上设置防风网。
日本的研究表明,防风网与最近堆垛的距离可控制在1.0~1.5倍堆高之内。
在港口堆场进行防风网建设时,不仅要考虑堆场的大小、形状和当地的风向、风频因素,还要考虑堆场的现场设网条件。
需对拟设网堆场进行深入的现场调查,主要包括堆场建造物、机械设备、地下管线及其道路等设施,以保证防风网的建设和营运不影响堆场的正常营运和堆场辅助建筑物的相关功能。
(2)设网高度煤堆场防风网的高度主要取决于煤堆垛高度、煤堆场范围等因素。
风洞试验表明:当防风网的高度为堆垛高度的0.6~1.1倍时,网高与抑尘效果成正比;当防风网高度为堆垛高度1.1~1.5倍时,网高与抑尘效果的变化逐渐平缓;当防风网高度为堆垛高度1.5倍以上时,网高与抑尘效果的变化不明显。
因此,防风网的高度一般在堆垛高度1.1~1.5倍内选取。
防风网高度的确定还应考虑煤堆场范围的大小,使煤堆场在防风网的有效庇护范围之内。
风洞试验表明:对网后下风向2~5倍网高的距离内,煤堆垛减尘率可达90 %以上;对网后下风向16倍网高距离内,煤堆垛综合减尘效率达到80 %以上;在网后25倍网高的距离处有较好的减尘效果;到网后50倍网高的距离处仍有削减风速20 %的效果。
实际应用中,大规模的防风网工程高度设计应在防风网抑尘效果较好的高度范围内确定几组方案,通过风洞试验或数值模拟对比分析,最终确定最佳设计高度。
(3)防风网结构设计在考虑防风网的结构设计时,不仅需按规范计算等效静风压,对防风网应力、位移进行静力分析,在煤堆场规模较大时,如单面长度上千米、高十几米的防风网还须进一步研究防风网的动荷载、阻力系数及振动等结构安全性问题。
以秦皇岛港煤三、四、五期及矿石堆场防风网工程为例,设计时除按规范规定进行了结构计算,还通过风洞试验确定阻力系数,并通过有限元ANSYS软件对防风网进行结构分析。
研究表明,该工程防风网结构自振周期远离能量较大的脉动风荷载周期,不会发生共振现象。
在脉动风荷载作用下,该工程防风网结构的位移和应力均有明显的动力放大效应,与规范计算方法相比,位移的动力放大系数在 1.3左右,立柱和斜支撑应力的动力放大系数分别为1.332和1.433。
若在规范方法中考虑1.4的风荷载分项系数,则与动力分析方法的计算结果很接近。
同时也证明了对防风网结构进行脉动风荷载作用下的动力分析是十分必要的。
在南方地区多台风,风向多变,风力较大,可能造成防风网的坍塌和损坏,因此进行防风网设计时风荷载取值不仅要考虑规范规定的基本风压,还应该结合当地的气象资料,尤其是台风的资料,适当提高设计级别以提高防风网的结构安全。
8 防风网防尘效果研究分析采用物理模型试验方法或CFD技术对防风网进行防尘效果研究。
物理模型试验的研究数据较为准确。
CFD技术也具有其独特的优势:设计周期和设计费用大大减低。
对于研究危险条件和超出正常行为极限条件下的系统,可以无限制地选取结果的细节。
故可采用两者相互比较验证的方法进行研究。
由数值模拟方法对大量方案进行初选,收缩方案范围,指导物理模型试验研究工作,最后通过物理模型试验分析比较得出最优方案。
以秦皇岛港煤三、四、五期及矿石堆场防风网研究为例,采用Fluent和Gambit软件进行数值模拟,采用4G内存的双CPU的dell工作站,部分结果为串行计算,部分结果为并行计算。
物理模型试验采用几何比尺为1∶200的风洞试验。
试验在中国空气动力研究与发展中心低速所8米 6米风洞中进行。
根据风洞试验和数值模拟计算结果看,秦皇岛港煤三、四、五期及矿石堆场防风网平面布置方案具有一定的抑尘效果,抑尘率最大的为49.4%。
9 结束语目前,我国港口大型散货堆场防风网建设尚属起步阶段,但在洒水抑尘受控情况下是改变散货港口污染现状的各项防尘措施中最为有效的措施。
应进一步加强对大型散货堆场防风网的技术研究,推动包括防风网防尘技术的发展,提高我国散货港口的环境保护水平。
虽然这次的暑期社会实践的时间很短,但是我们从中学到的知识量是无止境的。
我们通过这次活动,锻炼了我们探究的能力,并且我们通过团队的合作,了解很多我们还未触碰的专业知识,我相信这次社会实践会成为我们校园回忆中难忘的记忆。