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扬尘在线监测系统中的粉尘浓度测量方法

2021-06-30 11:09:22

VOCs样品前处理方法主要有吹扫捕集、蒸汽蒸馏萃取、液液萃取、闭环捕集、开环捕集、固相萃取、顶空取样等。VOCs的检测方法主要有气相色谱法、液相色谱法、膜技术处理、化学法、薄膜光波导技术等。目前气相色谱-质谱法(GC-MS)是测量VOCs的主要手段,具有检出限低、二次污染小等特点,但在VOCs样品的采集、保存和运输要求较不错、时效性较差、易造成样品中VOCs的损失。VOCs大部分由燃料、溶剂、油漆、粘合剂、制冷剂等所引起的,也可由有机物的不全部燃烧产生,主要来源有:石油化工生产、污水及垃圾处理、机动车尾气排放、制鞋、喷漆等。

压电振动法W石英晶体作为传感元件,空气妒直定流量通过切割器,进入高压放电针和石英谐振器组成的静电采样器,气流中的粉尘颗粒沉积在电表面,电上增加了颗粒的重量,导致压电晶体振动频率发生变化,频率的变化量包含了粉尘的质量信息,结合额定采样流量可求得粉尘的质量浓度。压电振动法仪器可W实现对粉尘的实时监巧但石英谐振器对表明质量变化敏感,需要定期清洁,维护量大。光电技术的发展,加上理论研讨体系相对完善,使得散射法已成为微粒浓度测试中应用普遍且准确重要方法,虽测试系统构造各不相同,但其基本理论均是利用了微粒对光的散射原理,光源发出一束光入射气流通道,光被粉尘颗粒散射,散射光强的大小取决于微粒大小、先对折射率W及入射光波长,如果微粒在其空间上均匀分布,且浓度不高,此时进行光强测量可发现在相应方向上的某一立体角内接收到的散射光能量与粉尘浓度成正比,通过光电探测器将光信号转换为电信号,可W计测脉冲的发生量,即可有W每分钟脉冲数表示的相对浓度。

静电法在烟固内插入一根不诱钢材质的探头,探头可W捕集到烟国内粉尘颗粒对探头碰撞、摩擦和静电感应的电荷,通过相关硬件电路处理该电荷即可有一根反映颗粒浓度的信号。由于不同颗粒材料在探头上产生的摩擦、感应电荷量不一样,此类设备需要进行现场标定。同时该方法所测浓度信号的大小与探头所含电荷量大小成正比,而感应电荷量与颗粒的流速密切相关故要求气流速度相对稳定,这样就使它在大型烟道及流速变化大的烟道中的应用受到限制。B射线吸收法的原理是当恒定能量的B射线通过颗粒物时能量发生衰减,B射线的能量衰减与颗粒物的质量成正比,通过测量B射线透过粉尘颗粒后的衰减程度表征了粉尘的质量浓度信息。粉尘颗粒对B射线的吸收作用与自身的种类、粒径、形状、颜色和化学组成等无关,只与颗粒的质量有关。B射线作为一种低能射线,半衰期较长,稳定用,基于此测量原理的粉尘浓度测量仪主要适用于采样测量。

大多数矿井还在使用风量小、除尘速率低的水射流除尘风机。有的矿井即使选用了电动除尘风机,但由于电动除尘风机吸风量选型小,不能对污染风流全部处理。粉尘在线监控系统作用发挥有限。由于现场粉尘浓度时常超限报警,现场作业人员往往将粉尘传感器悬挂到距离掘进工作面几百米甚至较远,起不到监测粉尘浓度的作用。矿用除尘设备除自动喷雾以外,均以手动操作为主,自动化程度低、性差、耗水量大除尘效果差,成本造价高,难以推广普及。扬尘在线监测系统和自动控制除尘系统的研制:为解决掘进工作面现有粉尘治理装备存在的缺陷,运用风流-粉尘运移规律模拟软件,找出掘进工作面粉尘分布和运移规律,白庄煤矿利用KJ76N扬尘在线监测系统为平台,构建扬尘在线监测系统系统、电动除尘风机、喷浆机和综掘机于一体的扬尘在线监测系统和自动控制除尘系统。

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