本發(fā)明涉及抑塵防風網(wǎng)，尤其涉及實現(xiàn)自適應風向智能調整的抑塵防風網(wǎng)。

背景技術：

我國的能源消耗主要是以煤炭礦石為主，隨著國民經(jīng)濟的快速增加，我國煤炭和礦石的消耗量逐年加大，而堆場在貯存及作業(yè)過程中帶來的粉塵對大氣的污染日益嚴重，因此應從堆場的粉塵防控來著手港口的環(huán)境保護。同時，揚塵會造成大量的物料損失，給港口散貨堆場帶來巨大的經(jīng)濟損失。此外，由于揚塵普遍粒徑較小，污染半徑較大，往往造成料場周邊區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5等敏感指標濃度超標數(shù)十倍之多，嚴重影響料場工作人員以及周邊居民的身體健康。為了有效防控此類環(huán)境污染，對散貨堆場的起塵及抑塵技術研究是十分必要的。

防風網(wǎng)主要通過降低網(wǎng)后的風速大小從而對庇護區(qū)內的煤堆有明顯的抑塵作用，庇護區(qū)的范圍和網(wǎng)高有關。根據(jù)風洞試驗結果，一般認為防風網(wǎng)的有效庇護區(qū)范圍在其下風向、約20倍網(wǎng)高距離的范圍內。在有效庇護區(qū)范圍內，煤堆的起塵量能降低80％，風速越大，防風網(wǎng)降低風速的效果越顯著。防風網(wǎng)對于煤炭的起塵與擴散具有良好的制約作用，其防塵效果已廣泛得到公認。相關監(jiān)測表明，防風網(wǎng)的防塵效果可達50％-70％，最高可達到90％。

關于防風網(wǎng)對開放性塵源的揚塵問題一直是國內外學者的研究重點，揚塵問題實質上是自然風力作用下粉塵顆粒的質量遷移問題。防風網(wǎng)在有效控制揚塵周圍風速場的前提下，可以有效抑制揚塵的起塵動力，從而有效減少揚塵的起塵量。關于防風網(wǎng)的研究，耿宇[耿宇.防風網(wǎng)尾流區(qū)內風速和湍流度實驗研究[D].天津：天津大學，2002.]針對防風網(wǎng)尾流區(qū)內的風速和湍流強度進行了實驗研究，得到了不同防風網(wǎng)尾流區(qū)空氣流動狀態(tài)對揚塵起塵量的控制效率。沈熹[沈熹.防風網(wǎng)防塵技術在露天煤堆場的應用現(xiàn)狀及對我國發(fā)展防風網(wǎng)防塵技術的建議[J].交通環(huán)保，1995，16(3)：22～25.]針對防風網(wǎng)技術在露天煤場的應用現(xiàn)狀和防風網(wǎng)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀進行了研究，并提出了相應的技術建議和意見。但是上述針對防風網(wǎng)的研究主要集中于防風網(wǎng)的防塵機理(風速，風能和風的湍流強度)，防風網(wǎng)的結構(形狀，層數(shù)，開孔率)、防風網(wǎng)的設置(高度，寬度，距離)等，很少有人針對隨風向調整方位的動態(tài)防風網(wǎng)進行深入分析和研究。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服已有技術的缺陷，提供一種減少了防風網(wǎng)的布設面積、提高了存取堆料的有效空間、節(jié)約了堆場空間，提高了堆場使用效率，并且節(jié)約抑塵成本的實現(xiàn)自適應風向智能調整的抑塵防風網(wǎng)。

一種實現(xiàn)自適應風向調整的抑塵防風網(wǎng)，包括圓弧形防塵網(wǎng)，在所述的圓弧形防塵網(wǎng)的底部安裝有多個滾動滑輪，所述的多個滾動滑輪滑動連接在圓形軌道上，在所述的圓弧形防塵網(wǎng)的一端設置有一臺電機，所述的電機的轉動軸分別通過傳動結構與對應設置的一個滾動滑輪的滾輪軸固定相連以通過電機帶動滾輪在圓形軌道上運動，在所述的圓弧形防塵網(wǎng)的頂部中心安裝有一個風向傳感器或者在所述的圓弧形防塵網(wǎng)的頂部左右對稱的安裝有風向傳感器，所述的風向傳感器的迎風面和圓弧形防風網(wǎng)的切向方向平行設置，所述的風向傳感器表面可感知來流風速的風向,并對讀取的風向變化角度信號進行處理，然后向驅動電機輸出轉動角度信號以帶動滾動換輪滑動直到風向傳感器接收到的來流風重新垂直于傳感器為止。

本發(fā)明的有益效果如下:防風網(wǎng)可以隨風向智能調整防風網(wǎng)位置控制堆料起塵，克服了堆料四周都需建設防風網(wǎng)的問題，減少了防風網(wǎng)的布設面積，提高了存取堆料的有效空間，提高了堆場使用效率，節(jié)約了抑塵成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種實現(xiàn)自適應風向調整的抑塵防風網(wǎng)在安裝使用狀態(tài)的結構俯視示意圖；

圖2是本發(fā)明的抑塵防風網(wǎng)的開口角度150°時的結構示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作以詳細描述。

如附圖1和圖2所示的一種實現(xiàn)自適應風向調整的抑塵防風網(wǎng)，包括圓弧形防塵網(wǎng)1，在所述的圓弧形防塵網(wǎng)1的底部安裝有多個滾動滑輪2，所述的多個滾動滑輪2滑動連接在圓形軌道5上，在所述的圓弧形防塵網(wǎng)1的一端設置有一臺電機3，所述的電機3的轉動軸分別通過傳動結構(可以采用齒輪等傳動結構)與對應設置的一個滾動滑輪2的滾輪軸固定相連以通過電機帶動滾輪在圓形軌道5上運動，在所述的圓弧形防塵網(wǎng)1的頂部中心安裝有一個風向傳感器4或者在所述的圓弧形防塵網(wǎng)1的頂部左右對稱的安裝有風向傳感器4。所述的風向傳感器4的迎風面和圓弧形防風網(wǎng)的切向方向平行設置，所述的風向傳感器表面可感知來流風速的風向,并對讀取的風向變化角度(可正可負的信號)信號進行處理，然后向驅動電機3輸出轉動角度信號以帶動滾動換輪2滑動直到風向傳感器接收到的來流風重新垂直于傳感器為止。

所述的風向傳感器市場有售。

通過圓形防風網(wǎng)的布置，可以消除不同風向對防風網(wǎng)抑塵效果的影響，從而使防風網(wǎng)總是處于最優(yōu)的抑塵位置。

優(yōu)選的所述的圓弧形防塵網(wǎng)1的圓心角為120°-240°。

所述的圓弧形防塵網(wǎng)1較優(yōu)孔隙率為40％～50％?？紫堵适欠里L網(wǎng)的主要結構指標之一，為防風網(wǎng)透風面積與總面積的比值。當孔隙率在20％左右時，此時空隙周圍空氣的湍流強度和拖拽系數(shù)不穩(wěn)定，且防風網(wǎng)承受壓力較大，對防風網(wǎng)結構設置也較為不利。當孔隙率在40％～50％時，防風網(wǎng)后尾流區(qū)的風場湍流強度降低，可以是一個較長的且穩(wěn)定的，有效增加揚塵的遮蔽面積。當孔隙率大于50％時，防風網(wǎng)則起不到很好的庇護效果。

優(yōu)選的所述的圓弧形防塵網(wǎng)1的網(wǎng)高度為堆料高度的1.1～1.5倍。防風網(wǎng)的高度主要應取決于堆料的高度，當防風網(wǎng)高度小于1.1倍堆料高度時，防風抑塵效果不理想；當防風網(wǎng)高度大于1.5倍堆料高度時，網(wǎng)高的變化對防風網(wǎng)的防風抑塵效果影響不大，并且此時也造成防風網(wǎng)材料的浪費。

優(yōu)選的所述的圓弧形防塵網(wǎng)1的堆網(wǎng)間距為1.0～1.5倍堆料高度。堆網(wǎng)間距是指防風網(wǎng)底部距離堆料底部邊緣的最近距離。當堆網(wǎng)間距小于1.0倍堆料高度時，風經(jīng)過防風網(wǎng)之后會在堆料的底部和頂部形成壓差，此壓差會引起堆料表面起塵，使得防風網(wǎng)作用喪失或減弱；當堆網(wǎng)間距大于1.5倍的堆料高度時，不僅防風抑塵效果不明顯，還會會增加堆料作業(yè)場地面積，造成土地資源的浪費。

實施例

以大氣典型污染顆粒物PM2.5和PM10的起塵量為案例，選取某港區(qū)典型年平均風速4.1m/s作為監(jiān)測高度10m處風速大小。由于模擬不斷改變風向的堆場工況，因此選取典型形狀的圓臺形料堆為數(shù)值模擬的幾何對象，圓形棱臺底部半徑50m，頂部半徑29.5m，高17m。

由于防風網(wǎng)的開口大小不同時所需要的防風網(wǎng)材料消耗不同，在保證較高抑塵效率的情況下，為了節(jié)省防風網(wǎng)建材消耗，避免因網(wǎng)長縮短而導致防風網(wǎng)抑塵效果大幅度變差的情況出現(xiàn)，這里對不同開口大小圓形防風網(wǎng)的抑塵效果做出比較。選取無防風網(wǎng)和五種其他圓形防風網(wǎng)工況作為對比，這五種防風網(wǎng)與圓心的夾角分別為90°、120°、150°、240°和270°，以PM2.5和PM10在不同含水率情況的排放源強衡量其抑塵效果，結果見表1。

表1 不同開口大小時典型污染顆粒排放源強

根據(jù)以上計算結果，可以得到以下結論：

(1)結合較優(yōu)的灑水抑塵措施，開口大小為90°的圓形防風網(wǎng)可以降低96％以上PM2.5和PM10的起塵量；開口大小為120°的圓形防風網(wǎng)可以降低97％以上PM2.5和PM10的起塵量；開口大小為150°的圓形防風網(wǎng)可以降低98％以上PM2.5和PM10的起塵量；開口大小為240°的圓形防風網(wǎng)可以降低98％以上PM2.5和PM10的起塵量；開口大小為270°的圓形防風網(wǎng)可以降低96％以上PM2.5和PM10的起塵量。

(2)典型污染顆粒的排放源強隨著含水率的增加而逐漸降低，隨著風速的減小而降低。而且，從不同長度防風網(wǎng)的抑塵效果來看，并不是越長的防風網(wǎng)防塵性能越好，圓形防風網(wǎng)的抑塵效果在開口角度為150°～240°時取得最佳抑塵效果。

(3)由于圓形防風網(wǎng)可以保證防風網(wǎng)總是垂直于來流風，在防風網(wǎng)基本遮蔽料堆的情況下，防風網(wǎng)的開口大小會影響顆粒物的排放量大小。

綜合考慮經(jīng)濟因素與抑塵效果，確定開口角度為120°-240°范圍的圓形抑塵防風網(wǎng)為最佳的圓形抑塵網(wǎng)，開口角度可根據(jù)當?shù)仫L向變化情況確定。風向易變處選取大開口角度防風網(wǎng)。網(wǎng)長與網(wǎng)高根據(jù)散堆高度等因素確定，滾動滑輪個數(shù)按實際需要確定，建議每30°開口角度布設一對(網(wǎng)前后)。