露天散状物料堆放场的防风抑尘方法及其防风抑尘网和用途.pdf

一种露天散状物料堆放场的防风抑尘方法及其防风抑尘网和用途。方法包括在物料堆放场周围建筑混凝土基础；在混凝土基础上固定支撑钢结构；在支撑钢结构上安装防风抑尘网网页；在主流风面上设置挡风网页，在其它次流风面上设置拦尘网页；安装网页的高度大于物料堆的堆放高度；网页的开孔率为20％～50％等步骤。主流风面上的中间1～3排挡风网页带有翻转机构。网孔为长孔或椭圆孔，网孔的一侧被冲压成翻边导流翅片，翻边导流翅片呈一定角度，起导流作用。它较好地消除或减小了边界层分离、旋涡和渗透流，抑尘网的角度能随风向调节，抑尘特别是抑制二次扬尘的效果大大改善。可广泛应用于港口、煤矿、燃煤电厂等的露天散状物料堆放场中。

1.  一种露天散状物料堆放场的防风抑尘方法，包括以下步骤：
(1)在露天散状物料堆放场周围建筑混凝土基础；
(2)在混凝土基础上固定支撑钢结构；
(3)在支撑钢结构上安装防风抑尘网网页；
其特征在于还包括以下步骤：
(4)安装的防风抑尘网网页有挡风网和拦尘网两种结构，挡风网页设置在主流风面上，主要起减少风强的作用，拦尘网页设置在其它次流风面上，主要拦截主流风扬起粉尘颗粒的逃逸，当风向改变使拦尘网页处于主流风向时，拦尘网页就起到减少风强的作用、其它网页则拦截扬起粉尘颗粒的逃逸；
(5)安装防风抑尘网网页的高度大于露天散状物料堆的堆放高度，使来流风在防风抑尘网顶端产生分离，因尾流形成的湍流剪切层在堆顶之上一定高度，不会引起扬尘；
(6)防风抑尘网网页的开孔率为20％～50％，使之有良好的疏流作用，疏导来风，并对其进行导流和整流，使之将湍流变为按一定方向的准层流流动，减少对堆表面、地表面的影响，减少起尘量。

2.  按照权利要求1所述的露天散状物料堆放场的防风抑尘方法，其特征在于设置在主流风面上的中间1～3排挡风网页左右两侧固定有轴，支撑钢结构两侧相应位置上安装固定着左右两个轴承，轴安装在左右两个轴承中，该1～3排挡风网页可以驱动旋转至适当角度对主流风起导流作用。

3.  一种按照权利要求1所述的防风抑尘方法制作的防风抑尘网，包括固定在露天散状物料堆周围的混凝土基础、固定在混凝土基础上的支撑钢结构、安装在支撑钢结构上上的网页，其特征在于设置在主流风面上的中间1～3排挡风网页左右两侧固定有轴，支撑钢结构两侧相应位置上安装固定着左右两个轴承，轴安装在左右两个轴承中，轴上还固定安装着一个从动链轮，支撑钢结构或混凝土基础上固定安装着电机，电机的轴上固定安装着主动链轮，主动链轮和从动链轮上安装着驱动链条。

4.  按照权利要求3所述的防风抑尘网，其特征在于网页上的网孔为长孔或椭圆孔，网孔的一侧被冲压成翻边导流翅片，翻边导流翅片呈一定角度。

5.  一种按照权利要求1所述的露天散状物料堆放场的防风抑尘方法的用途，其特征在于用于港口、煤矿、钢铁厂、燃煤电厂、石灰和水泥材料厂的露天散状物料堆放中以抑制减少扬尘。

露天散状物料堆放场的防风抑尘方法及其防风抑尘网和用途
技术领域
本发明属于防风抑尘技术领域，更明确地说涉及露天散状物料堆放场的防风抑尘方法及其防风抑尘网和用途的改进和创新。
背景技术
港口、煤矿以及钢铁厂、燃煤电厂、石灰和水泥材料厂等企业均有露天散状物料堆放场。在风的作用下，必然产生扬尘和二次扬尘。露天堆储的固体颗粒物，在风力作用下主要有三种运动状态：沿地面滚动的称为螺动；被风携带，随风迁移的称为悬浮；介于螺动与悬浮之间的颗粒，先是跃入空气中，而后沿规则的轨道回落地面称之为跃动。
扬尘不但造成对大气环境的严重污染，而且也会造成原料的浪费。其中MP10及MP10以下的微米级颗粒悬浮在大气中，随风向其他地方扩散，对大气环境最具危害性。阴霾天气往往是由悬浮污染物造成的。监测表明，可吸入颗粒物是造成空气5级污染的主要原因。可吸入颗粒物的直径小于10个微米，即一般人能通过呼吸道吸入到肺中，对人体的危害很大。与此同时，扬尘对交通也产生了严重的影响。
目前，群众和社会对大气质量的要求越来越高。因此，对露天散状物料贮料场的二次扬尘治理势在必行。
防风抑尘网是减小风强技术的工程装置，主要由具有一定开孔率的金属网板或者编制、粘接、挤压成型非金属网片安装在支撑钢结构上，支撑钢结构固定在地下混凝土基础上，配合以相应的辅助喷水装置、自控仪表系统等组成。它在抑制二次扬尘方面优于传统的洒水、喷结壳固凝剂、织物覆盖等措施，在同等条件的环境指标下，投资比地下仓储和封闭仓储经济，而且简单易操作。
但是，迄今为止，传统的防风抑尘网板大都为平面型，其抑尘特别是抑制二次扬尘的效果仍不理想。没有设置防风网时，来流风沿堆的迎风面加速向上流动，在堆顶端产生边界层分离；并在逆压梯度的作用下，在堆的背风向形成一个比较大的旋涡。顶端的边界层分离和旋涡都会产生较大的扬尘。设置传统的平板型防风网后，来流风的一部分沿着防风网的壁面向上流动称为爬流，并在防风网顶部产生分离，从而在尾流区内的防风网高度之上的区域形成湍流剪切层。还有一部分来流风穿过防风网上的的开孔，消耗能量后，继续向下游流动，称为渗透流。渗透流仍然会产生较大的扬尘。
另外，传统防风抑尘网的角度不能随风向的改变适当调节，抑尘效果又进一步受到限制。
发明内容
本发明的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种露天散状物料堆放场的防风抑尘方法及其防风抑尘网和用途。它能较好地控制边界层分离、旋涡和渗透流，抑尘特别是抑制二次扬尘的效果有很大改善。网页改平板型为立体型，自身的机械强度和抗风能力也有较大提高。而且抑尘网的角度能随风向的改变适当调节，抑尘效果得到进一步提高。
为了达到上述目的，本发明防风抑尘方法包括以下步骤：
(1)在露天散状物料堆放场周围建筑混凝土基础；
(2)在混凝土基础上固定支撑钢结构；
(3)在支撑钢结构上安装防风抑尘网网页；
(4)安装的防风抑尘网网页有挡风网和拦尘网两种结构，挡风网页设置在主流风面上，主要起减少风强的作用，拦尘网页设置在其它次流风面上，主要拦截主流风扬起粉尘颗粒的逃逸，当风向改变使拦尘网页处于主流风向时，拦尘网页就起到减少风强的作用、其它网页则拦截扬起粉尘颗粒的逃逸；
(5)安装防风抑尘网网页的高度大于露天散状物料堆的堆放高度，使来流风在防风抑尘网顶端产生分离，因尾流形成的湍流剪切层在堆顶之上一定高度，不会引起扬尘；
(6)防风抑尘网网页的开孔率为20％～50％，使之有良好的疏流作用，疏导来风，并对其进行导流和整流，使之将湍流变为按一定方向的准层流流动，减少对堆表面、地表面的影响，减少起尘量。
本方法还可将设置在主流风面上的中间1～3排挡风网页左右两侧固定有轴，支撑钢结构两侧相应位置上安装固定着左右两个轴承，轴安装在左右两个轴承中，并以驱动机构使该1～3排挡风网页可以驱动旋转至适当角度对主流风起导流作用。
按照上述防风抑尘方法制作的防风抑尘网，包括固定在露天散状物料堆周围的混凝土基础、固定在混凝土基础上的支撑钢结构以及安装在支撑钢结构上上的网页。设置在主流风面上的中间1～3排挡风网页左右两侧固定有轴，支撑钢结构两侧相应位置上安装固定着左右两个轴承，轴安装在左右两个轴承中。轴上还固定安装着一个从动链轮，支撑钢结构或混凝土基础上固定安装着电机，电机的轴上固定安装着主动链轮。主动链轮和从动链轮上安装着驱动链条。
网页上的网孔为长孔或椭圆孔，网孔的一侧被冲压成翻边导流翅片，翻边导流翅片呈一定角度。长孔或椭圆孔可以均布或非均布，也可以混合分布。网孔一侧的翻边导流翅片可以起导流作用，局部改变风向，进一步控制渗透流；还可以提高网页自身的强度、增强刚性。使用钢材制作网页时，冲孔时将孔料冲压弯折向一侧即可，工艺性好，而且节约原材料。
这是一种网页角度可调节的结构。根据风向，可以随时以电机驱动链轮、链条、轴翻转网页，亦即网页的背风面和逆风面可根据风向调节，使之有更好的防风抑风效果。
本发明能较好地控制边界层分离、旋涡和渗透流，抑尘特别是抑制二次扬尘的效果有很大改善。网页的网孔带有翻边导流翅片，自身的机械强度和抗风能力也有较大提高。而且网页的迎风和背风面能随风向的改变调节，抑尘效果得到进一步提高。它可广泛应用于港口、煤矿、钢铁厂、燃煤电厂、石灰和水泥材料厂等企业的露天散状物料堆放场中。
附图说明
图1为本发明挡尘网页的结构示意图。
图2为带有翻边导流翅片的网孔的示意图。
图3为无防风抑尘网时物料堆附近的大气流动特性图。
图4为设置防风抑尘网后物料堆附近的大气流动特性图。
图5为设置防风抑尘网后计算机模拟试验示意图。
具体实施方式
实施例1。一种露天散状物料堆放场的防风抑尘方法。包括以下步骤：
(1)在露天散状物料堆放场周围建筑混凝土基础；
(2)在混凝土基础上固定支撑钢结构；
(3)在支撑钢结构上安装防风抑尘网网页；
(4)安装的防风抑尘网网页有挡风网和拦尘网两种结构，挡风网页设置在主流风面上，主要起减少风强的作用，拦尘网页设置在其它次流风面上，主要拦截主流风扬起粉尘颗粒的逃逸，当风向改变使拦尘网页处于主流风向时，拦尘网页就起到减少风强的作用、其它网页则拦截扬起粉尘颗粒的逃逸；
(5)安装防风抑尘网网页的高度大于露天散状物料堆的堆放高度，使来流风在防风抑尘网顶端产生分离，因尾流形成的湍流剪切层在堆顶之上一定高度，不会引起扬尘；
(6)防风抑尘网网页的开孔率为20％～50％，使之有良好的疏流作用，疏导来风，并对其进行导流和整流，使之将湍流变为按一定方向的准层流流动，减少对堆表面、地表面的影响，减少起尘量。
其设置在主流风面上的中间1～3排挡风网页左右两侧固定有轴，支撑钢结构两侧相应位置上安装固定着左右两个轴承，轴安装在左右两个轴承中。该1～3排挡风网页可以驱动旋转至适当角度对主流风起导流作用。
参阅图3。无防风抑尘网时，来流风沿散状物料堆(1)的迎风面加速向上流动，在堆顶端产生边界层分离；并在逆压梯度的作用下，在堆的背风向形成一个比较大的旋涡；因而扬尘和二次扬尘严重。
参阅图4。设置防风抑尘网后，来流风的一部分沿着防风抑尘网(2)的壁面向上流动称为爬流，并在防风网顶部产生分离，从而在尾流区内的防风网高度之上的区域形成湍流剪切层；还有一部分来流风穿过防风网上的的开孔，消耗能量后，继续向下游流动，称为渗透流。
风流经防风抑尘网时，在网顶端分离。在小的开孔率<20％下，渗透流受到回流区的阻挡，同时在料堆下风侧也会出现回流区。但当开孔率>65％时，由于透过防风抑尘网的风量已经足够大，防风抑尘网几乎没有什么庇护效果。较好的开孔率为20％～50％。
具有相同开孔率的防风抑尘网，网孔分布状况也会影响庇护效果。就开孔率为40％的防风抑尘网而言，当防风抑尘网的上部或下部具有不同的开孔率时，平均压力与压力波动上升。
对于开孔防风抑尘网，自顶部开始就有湍流剪切层。如果开孔率<20％，在防风抑尘网的后面会出现一个回流区。随开孔率的增加，在防风抑尘网的后面会出现一个比较大的旋涡。达到一定值时，发现有两个旋涡存在。大于该值时，由于渗透流的增强，推动流体向前流动，几乎没有大的旋涡产生。
本实施例能较好地控制边界层分离、旋涡和渗透流，抑尘特别是抑制二次扬尘的效果均有很大改善。
实施例2。一种防风抑尘网，如图1～图2所示。包括固定在露天散状物料堆周围的混凝土基础、固定在混凝土基础上的支撑钢结构2、安装在支撑钢结构2上的网页。其设置在主流风面上的中间3排挡风网页3左右两侧固定有轴1，支撑钢结构2两侧相应位置上安装固定着左右两个轴承4，轴1安装在左右两个轴承4中。轴1上还固定安装着从动链轮5。支撑钢结构2上固定安装着电机6，电机6的轴上固定安装着主动链轮7。主动链轮7和从动链轮5上安装着驱动链条8。其网页3上的网孔9为长孔，网孔9的一侧被冲压成翻边导流翅片10，翻边导流翅片10呈30度角。
这是一种网页3的角度可调节的结构。根据风向，可以随时以电机6驱动链轮7、链条8、从动链轮5、轴1和网页3，使网页3调节在某一角度，有更好的防风抑风效果。
整个防风抑尘网的主流风强部位同时设置3排角度可调节的挡风网页3，能更有效地抑尘。
图5为设置本防风抑尘网后计算机模拟试验的示意图。图中11为来流风，12为带有网页且网页上开有网孔的防风抑尘网，防风抑尘网12的高度为H，14为露天散状物料堆，13为其迎风面，15为其背风面。防风抑尘网12和露天散状物料堆14的距离为G。X、Y分别为横、纵坐标轴。
实施例2较好地控制了边界层分离、旋涡和渗透流，抑尘特别是抑制二次扬尘的效果有很大改善。网页的网孔带有翻边导流翅片，自身的机械强度和抗风能力也有较大提高。而且网页的迎风和背风面能随风向的改变调节，抑尘效果得到进一步提高。根据计算机的模拟，料堆迎风面上的最大风速可由7米/秒降为3米/秒，效果极为显著。它可广泛应用于港口、煤矿、钢铁厂、燃煤电厂、石灰和水泥材料厂等企业的露天散状物料堆放场中。