蒙泰煤电集团煤场挡风抑尘墙工程方案设计说明.docVIP

蒙泰煤电集团煤场挡风抑尘墙工程 方 案 设 计 说 明 郑州远鹏实业有限公司 2007-4 一、 工程概况 1、本工程为蒙泰煤电集团煤场挡风抑尘墙工程。 2、结构类型 本工程为网架结构挡风墙，煤场东西两侧和北侧网架高度为15m，南侧为煤场大坝，大坝高度为12m左右，根据我公司在神华天信煤场的施工经验，建议以大坝边缘留出1.5m的距离做一排挡风墙，这样既不会缩小煤场面积，也能达到最好的挡风效果。施工总面积约为6818平方米。(因未提供地堪报告所以基础部分设计仅供方案参考。) 二 挡风抑尘墙高度的确定 本工程挡风抑尘墙煤场布置在郊区外围，堆煤高度为12m左右。环境条件常年主导风向为西北风，强风向为北风、西北风。挡风抑尘墙总长约为487m。具体方案现场确定。 1、 根据风洞试验结果, 当防风网的高度为堆垛高度为0.6～1.1倍时, 防风网的高度与抑尘效果成正比例关系;当防风网高度为堆垛高度1.1～1.8倍时, 防风网高与抑尘效果的变化就逐步平缓; 当网高为堆垛高度1.8倍以上时, 网高与抑尘效果的变化就不明显了。因此, 防风网的高度一般在堆垛高度的1.1～1.8倍范围内选取。本工程煤堆场最高为12米, 即防风网最佳高度在13.2～21.6米之间。当地主导风向为西北风，结合现场地质情况，煤场西侧、北侧和东侧为山地，把全场挡风墙高度设为15米高，固在煤场西将有效防治北风、西北风对厂区污染。 2、 根据防风网的有效庇护范围分析 防风网的有效庇护范围约为防风网高度的50倍, 最有效庇护范围为防风网高度的20倍, 本方案设计时考虑煤堆场最长庇护范围为310米,按最有效庇护范围为防风网高度的20倍计算,防风网高度应为15.5米。厂区东侧为次风向，固在东侧设置挡风墙15米高。 挡风抑尘墙技术运用原理 防风网防风机理与煤堆场起尘、煤尘漂移、扩散、沉降机理本质上有接关系。风流掠过矗立于其中的煤堆和起伏、凹凸复杂的煤堆场表面,形成堆场区极为复杂的风速梯度场和风速旋度场.使整个堆场区充满不同尺度、不同强度(紊流度)的旋涡,其中,在各煤堆顶后,在强来风条件下,局部涡场强度(紊流度)更大。煤堆场表面、特别是煤堆顶表面的微细颗粒在强风的推动和强涡场的卷吸作用下,大量进入风流中,形成煤堆场的起尘过程。煤尘进入风流中后,随风向下游远方漂移,并在强紊流度风流作用下同时作对流扩散和紊流扩散运动。含尘风流越过堆场区,风速降低, 紊流动能减小,重力作用相对变大,风流中的煤尘除继续作漂移、扩散外,并开始陆续沉降,形成起尘后的煤尘漂移、扩散、沉降过程。显然,煤堆场的起尘,煤尘漂移、扩散、沉降过程主要决定于堆场区来流风速的大小、堆场前来流的紊流度。 本案煤堆场拟用防风网作为主要防尘措施之一,其主要防尘机理是防风网能控制改善煤堆场区的风流场,减小堆场的风速、减小堆场区风流场的紊流度。强风经过防风网后,部分风量透过防风网,其机械能衰减并变为低速风流，与此同时，这部分风量在网前的大尺度、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、低风速旋速,弱涡量和弱紊流度的煤堆场区部分流畅,使煤堆场低处起尘量大副度减少。考虑到煤堆场控制起尘量的最小风速,强风只能部分透过防风网,而大部分风量被向上排开,并与主要在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,使下部风流速提高,很快恢复到来流风速,此即风流再附。若风网高度不足,再附距离短,则堆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室程度很低,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少不理想。风洞试验中曾发现,在一定风网高度下继续提高防风网的高度,煤堆场的总起尘减小效果不明显,其原因就在于此。通过风洞模拟试验选择科学的防风网结果和防风网布局,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大大降低,煤尘落尘量大大减小。 三 抑尘板的开孔率 抑尘板的开孔率是抑尘板的面积与总面积之比,是设计、加工抑尘板的重要参数。根据风洞试验结果,抑尘板的开孔率与抑尘网后风速的降低有直接关系,其关系如图1-2所示,从图中可以看出,抑尘板的开孔率为40%,抑尘板后的风速降到最低,也就是说抑尘板的最佳开孔率 为40%。图1-3为具有40%开孔率的抑尘板前后的风速分布状况。 6