（立项建议）压气磁水射流通风机稀释驱散企业重气突发泄漏关键技术研究项目投资可行性立项报告（审核材料）

本项目研究国内外竞争情况及产业化前景在有限空间非淹没射流研究方面，国内外对两相射流界面波卷吸作用理论研究还不成熟，从理论上得出不同喷嘴类型不同水压不同候管及扩散管尺寸单级与双级水气射流解析式比较困难，何培杰等仅对低气液比细长候管候管长大于倍以上候管面积射流泵技术参数进行了试验及数值模拟研究，本课题有关人员对燃油喷射作了相关研究，对高气液比短粗候管候管长小于倍候管面积水气射流通风技术作了相关研究，刘荣华等对机械式旋转射流通风作了初步研究，平顶山煤业集团对直管高压水射流风机进行初步研究，目前有关参数匹配不佳，内部结构不合理，硬质金属管较长，现场移动麻烦，效率及效果不佳。

除申请者外，采用压气磁水射流通风机稀释驱散企业重气突发泄漏技术方面尚未有相关报道。

本项目研究属于申请者原创性技术，国内外暂无竞争本项目装置易于制造，目前，企业生产过程中重气非常普遍，重气企业重气突发泄漏频频发生，产业化前景非常广阔。

二研究内容具体研究开发内容和要重点解决关键技术问题项目研究内容项目采取压气磁水旋转射流通风机稀释驱散企业重气突发泄漏，主要研究内容压气磁水射流通风机稀释驱散重气突发泄漏机理，包括气水两相流在压气磁水射流通风机内运动过程，促使磁化气水旋转射流风机进行抽风作用机理，磁化气水旋转射流风机内部及出口气水两相流流场分布规律，磁化气水旋转射流通风稀释驱散重气突发泄漏机理。

压气磁水射流通风机内部结构变化与稀释驱散重气泄漏效果关系特性规律。

其中，压气磁水射流通风机内部结构变化包括不同喉管直径喉管长度扩散角喷嘴结构喷嘴直径水气比喉嘴距磁钢磁强强度磁钢安装部位等，稀释驱散重气泄漏效果包括通风风量雾体粒径及均匀度压气磁水射流作用范围稀释驱散重气泄漏速度稀释驱散重气数量重气浓度降低率等稀释驱散重气泄漏用压气磁水射流通风机关键技术参数优化和研制。

包括不同喉管直径喉管长度扩散角喷嘴结构喷嘴直径水气比喉嘴距磁钢磁强强度磁钢安装部位等关键技术参数优化和压气磁水射流通风机研制。

压气磁水旋转射流通风机稀释驱散重气突发泄漏应用。

要重点解决关键技术问题不同喉管喉管长度扩散角喷嘴直径喉嘴距磁钢安装部位等与通风风量雾体粒径及均匀度压气磁水射流作用范围关系特性规律及其参数优化实用稀释驱散重气泄漏用压气磁水射流通风机研制与应用。

项目特色和创新之处针对传统叶轮旋转式除尘风机通风存在摩擦起火隐患及其喷雾水流或水幕消除引导或驱散蒸气云能力和范围有限，本项目拟提出采用断面变化准文丘里管高气液比短粗喉管压气磁水二次旋转射流通风机进行稀释驱散重气突发泄漏，代替传统叶轮旋转式通风机驱散及其水幕稀释，并用重气泄漏机理内部及出口两相流流场分布规律，再进行数值模拟，初步确定相关参数及其范围，并进行相关实验研究探索压气磁水二次旋转射流通风机内部结构变化与稀释驱散重气泄漏效果经验关系规律，然后综合理论分析数值模拟实验确定压气磁水二次旋转射流通风机最优型式最优结构及最优尺寸匹配，进行稀释驱散重气泄漏用压气磁水射流通风机研制，最后进行实际应用研究，撰写研究报告。

理论分析研究方面利用有限空间射流理论三相流理论射流泵及文氏管原理空气动力学流体力学计算流体力学反应动力学磁化原理通风除尘数理统计等理论研究分析压气磁水二次旋转射流通风机抽风作用机理稀释驱散重气泄漏机理，分析压气磁水二次旋转射流通风运动过程内部及出口两相流流场分布规律，确定实验研究相关参数及其范围，对实验研究数字模拟研究结果进行分析总结等。

数值模拟研究采用计算流体力学软件美国软件和软件针对喉管直径喉管长度扩散角喷嘴结构喷嘴直径水气比喉嘴距压气磁水旋转射流风机内部流场分布风速分布压力分布出口流场雾滴粒径分布变化进行模拟，从中分析这些参数变化与稀释驱散重气效果关系规律，以便进行参数优化。

实验研究主要考察内容是不同喉管直径喉管长度扩散角喷嘴结构喷嘴直径水气比喉嘴距磁钢磁强强度磁钢安装部位等与通风风量雾体粒径及均匀度压气磁水射流作用范围经验关系特性规律，二是压气磁水射流通风风量雾体粒径及均匀度压气磁水射流作用范围与稀释驱散重气泄漏效果经验关系特性规律。

实验方案采用正交试验设计和曲线拟合实验设计相结合方法，先进行正交试验，后进行曲线拟合实验。

本项目建立压气磁水二次旋转射流通风稀释驱散重气效果实验系统如图所示，它由吸风罩射流管准文氏管，含喉管吸入室扩散管切向旋流式压气与水混合器喷嘴空压机气体流量表补偿式微压仪水箱高压水泵供气管路供水管路温湿度计阀门及其其他相关仪器。

实验装置中，射流管最大处直径取，正交试验采用白铁皮卷制射流管有两种，种是断面不变化正常管，种是按文丘里泵原理断面变化准文丘里管，其喉管长度喉嘴距制成可调节型以满足不同喉管长度喉嘴距需要，实验用射流管其他尺寸由相关资料分析得出实验磁性材料采用可调节电磁铁，磁钢结构分别采用内磁式与外磁式，磁钢安装部位分别安装在供水管气水混合器射流管喉管射流管扩散管中实验压气与水喷嘴选用三种结构线束型实心锥体螺旋型空心锥体螺旋型四种孔径孔径在中选不锈钢喷嘴选用高压水泵额定压力为流量，使得喷雾压力在可调，空气压缩机出口压力流量。

实验测试方法方面，实验用重气选用，浓度变化采用检测仪测定，吸风量采用圆锥形集风器法测定，采用机械式通风干湿表电子式精密气压计测定空气密度湿度大气压力，采用体视粒子图像测速仪相位多普勒粒子动态分析仪测试压气磁水二次旋转射流通风机内部气水运动过程流场分布风速分布压力分部出口流场分部出口雾滴粒径分布变化，喷嘴水压流量由高压清洗机表头和涡街式流量计读出，风流压力采用补偿式微压计测定，压气采用空气流量计测定大学依成武男副高环境与安全工程江苏大学张彤男中级安全工程镇江市福原健康研究所李魏斌男副高流体机械江苏大学张立新男中级化学工程镇江江南化工有限责任公司吕峰男中级化学工程镇江江南化工有限责任公司八经费概算及来源经费筹集情况经费单位万元合计自有资金贷款政府部门其他市科技局主管部门其他部门项目总投入已投入经费新增经费已投入经费包括政府部门其他资金投入情况说明申请者完成企业横向课题压气磁水混合射流治理粉尘瓦斯技术研究中，有部分研究试验内容相同，该课题资金由淮北矿业股份有限公司投入。

新增经费预算单位万元新增总经费其中市科技局经费科目经费额用途说明经费额用途说明设备购置费稀释驱散重气泄漏用压气磁水射流通风机试制费稀释驱散重气泄漏用压气磁水射流通风机试制费能源材料费试验水电压气气体费，水电压气管材磁钢等试验水电压气气体费，水电压气管材磁钢等试验外协费实验分析测试费工业试验费实验测试分析费工业性试验费资料印刷费项目资料印刷费项目资料印刷费租赁费差旅费项目人员差旅费项目人员差旅费鉴定验收费项目鉴定验收费项目鉴定验收费管理费按提取按提取其他费用论文版面费人员费等论文版面费人员费等合计备注主要仪器设备及价格清单另附其他须注明事项，在此说明申请人在完成其他企业横向课题后有结余，新增重经费中有万元经费由申请人从这些结余中投入该课题。

九承担单位意见盖章承担单位参加单位负责人签字负责人签字盖章盖章年月日年月日十主管部门承诺意见盖章是否同意配套支持是配套支持经费万元否负责人签字单位盖章年月日本项目申报书所附附件清单附件名称复印件获奖获奖论著专利申请者承担部分课题申请者承担部分课题泄漏效果。

在研究方法中，将利用相关理论计算流体力学软件和软件体视粒子图像测速仪及其相位多普勒粒子动态分析仪共同研究分析磁化气水旋转射流风机驱散稀释重气过程。

要达到主要技术经济指标及社会经济效益。

研制压气磁水二次旋转射流通风机长度小于外径小于，耗水量小于，耗气量低于，产生风量大于，雾体粒径小于，作用范围达到左右，将研制压气磁水二次旋转射流通风机用在重气突发泄漏及其洗消处理时，可将其浓度快速降至标准以下，可减少重气不能及时驱散造成对人体伤害。

三研究试验方法技术路线以及工艺流程本项目高气液比高气液比是指被吸气体与射流体体积比值较高压气磁水二次旋转射流通风机主要由吸风罩准文氏管射流管二次旋流器气水磁化装置主体为磁钢喷嘴等组成，将压气与水接入该风机喷嘴后，压缩空气以种高立项依据项目背景与意义所谓重气主要是指泄漏到大气中以气态或者气溶胶状态存在比空气重准气态物质，如氯气氯化氢氨气丙烷苯蒸汽氟化氢硫化氢液化天然气等。

重气常具有有毒或窒息性，超过定浓度后可以引起暴露在其中人员或动物伤亡，有是易燃易爆，泄放后在局部地方形成浓度大于其燃爆下限气云，遇到足够能量引火源，可能引起火灾或爆炸，进而造员伤亡财产损失和环境破坏。

重气泄漏是指在工业生产安全中违章操作人为破坏发生自然灾省政府。

已结题。

近年主持横向课题多项，如钻孔口水力吸尘和钻机窝二次旋转水气射流通风技术研究，万元岩巷综掘压气磁水泡沫射流等综合降尘关键技术研究，万元压气磁水混合射流治理粉尘瓦斯技术研究，万元二次旋转气水射流通风治理上隅角瓦斯技术研究，万元文丘里水气射流风机治理瓦斯技术研究，万元，均已结题项目实施具备人才队伍经费配套投入能力及科技服务管理能力本课题申请人为江苏大学教授博士博士生导师，安全技术及工程学科带头人，国家注册级安全评价师注册安全工程师，江苏省职业健康专家，镇江市安全生产专家，是国家自然科学基金江苏省自然科学基金重庆市自然科学基金立项评审专家。

多年从事现场通风安全技术实际工作与研究工作，在水力吸风除尘气气射流磁水喷雾降尘气水旋转射流通风及数值模拟有较长时间研究，发表相关论文余篇，其中，近年来检索篇，获省部级科