CN208803867U - 井下掘进湿式除尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种井下掘进湿式除尘器，属于一种采掘除尘设备。采用的技术方案是：包括筒状的除尘筒体，除尘筒体前后贯通，除尘筒体的进气端设有位于进口截面的空气放大器，空气放大器的后部为喷水雾化器，喷水雾化器的后部为导流器，除尘筒体的后半截内部壁设有脱水器，脱水器覆盖整个后半截内部壁，所述空气放大器为多组并通过风管放射状汇集连接于进风管，进风管从除尘筒体侧壁引入；导流器为弧形条状的导流片设置在除尘筒体中心位置的一固定轴上。本实用新型实现抽风和风机自身降尘两个作用，减少抽风机出风口处的二次粉尘污染，保证巷道的空气质量。避免在作业面中使用电机，提高了安全性，采用喷雾除尘及导流除污，提高了除尘效果。

Description

井下掘进湿式除尘器

技术领域

本实用新型涉及一种井下掘进湿式除尘器，属于一种采掘除尘设备。

背景技术

压入式通风是我国综掘而生产过程中采用的一种常见的通风方式，局部通风机的位置应该安装在巷道出风口的进风侧十米处，将通风巷道的新鲜气流送到综掘工作面，降尘产生过程中产生的含尘气流排出，这种通风方式主要优点是风机安装在通风巷道，安全性能好。其射流强度高，有效射程长，能够很好的稀释和排出含尘气体，工作面的粉尘浓度降低明显，综掘巷道涌出的瓦斯能够及时向外排走，安全性较比较高，风筒出口风流流速大，这样可以预防瓦斯的积聚，降低瓦斯带来的危险，由于风速较大，所以对于工作面的降温会起到一定作用。压入式通风缺点在于：含尘气流沿着巷道排出的时候，因为压入风筒出口形成射流区，在射流作用的同时，周围的空间会形成涡流，这个涡流区域内的粉尘浓度会很高，一般工作人员作业时会在涡流区域，尤其是对综掘机司机的影响较大，当掘进长度很长时，排污过程会比较慢，所以粉尘污染的时间比较长；当综掘面与其他工作面串联通风时，综掘巷道排出的污风还会与其他作业点污风混合, 使巷道内粉尘质量浓度增加。

抽出式通风要求局部通风机的位置应该安装在巷道出风口的回风侧十米处，抽风机会形成负压，将综掘面生产过程中产生的污风通过吸风口和局部通风机排出巷道。另外还有混合式通风它主要是将压入通风和抽出通风两种方式的结合适用，所以这种通风方式兼有两种通风方式的有优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下掘进湿式除尘器，解决井下采煤掘进位置的除尘问题，避免了背景技术中压入式通风和抽出式风机除尘中存在的问题。

为实现上述目的本实用新型采用的技术方案是：

井下掘进湿式除尘器，包括筒状的除尘筒体，除尘筒体前后贯通，除尘筒体的进气端设有位于进口截面的空气放大器，空气放大器的后部为喷水雾化器，喷水雾化器的后部为导流器，除尘筒体的后半截内部壁设有脱水器，脱水器覆盖整个后半截内部壁，所述空气放大器为多组并通过风管放射状汇集连接于进风管，进风管从除尘筒体侧壁引入，风管的长度及相间角度相同，风管汇集的位置处于除尘筒体的中央；导流器为弧形条状的导流片设置在除尘筒体中心位置的一固定轴上，进气气流将导流片推动转动，导流片转动将水雾及含尘气体甩向后部的脱水器；脱水器为柔性网格透水塑料板，脱水器与除尘筒体之间为污水流动腔，除尘筒体在污水流动腔底部设有排污孔。

作为优选，所述空气放大器为金属结构，分为前部扩口进风端和筒状的出风端，出风端靠近进风端的筒壁内设有环绕出风端筒体的环形腔体，环形腔体在扩口的后部向扩口延伸并连通形成环形缝，环形缝与进风端内壁间形成弧形圆滑的侧壁，环形腔体穿过出风端的内壁形成进气口与风管相连，进风端的扩口朝向除尘筒体的进风端，出风端的中心线平行于除尘筒体的中心线。

作为优选，所述喷水雾化器为多个雾化喷头通过水管放射状汇集连接于进水管，进水管从除尘筒体侧壁引入，水管的长度及相间角度相同，水管汇集的位置处于除尘筒体的中央；雾化喷头喷出的水雾方向为向除尘筒体的后部。

作为优选，所述导流片为两组弧形片，导流片曲率为180mm。

本实用新型在常用长压短抽通风除尘方式基础上，设计了一种新型风机，实现抽风和风机自身降尘两个作用，减少抽风机出风口处的二次粉尘污染，保证巷道的空气质量。采用空气放大器作为动力源，避免在作业面中使用电机，提高了安全性，采用喷雾除尘及导流除污，提高了除尘效果，产品结构造价相对其他除尘设备低。

附图说明

图1是本实用新型整体剖切结构图，

图2是本实用新型中空气放大器的结构图，

图3是本实用新型中空气放大器的连接关系图，

图4是本实用新型中喷水雾化器的连接关系图，

图5是本实用新型的导流片的结构图。

1除尘筒体，2空气放大器，3喷水雾化器，4导流器，5脱水器，6排污孔，201风管，202进风管，203进风端，204出风端，205环形腔体，206环形缝，207弧形侧壁，208进气口，301雾化喷头，302水管，303进水管，401导流片。

具体实施方式

本实用新型采用抽风除尘的方式度采掘工作面上的含尘气体进行处理，主要有吸气、喷雾除尘、甩水干燥三个过程。

本实用新型的结构如图1所示，包括筒状的除尘筒体1，除尘筒体1前后贯通，除尘筒体1的进气端设有位于进口截面的空气放大器2，空气放大器2的后部为喷水雾化器3，喷水雾化器3的后部为导流器4，除尘筒体1的后半截内部壁设有脱水器5，脱水器5覆盖整个后半截内部壁。导流器4为弧形条状的导流片401设置在除尘筒体1中心位置的一固定轴上，进气气流将导流片401推动转动，导流片401转动将水雾及含尘气体甩向后部的脱水器5；脱水器5为柔性网格透水塑料板，脱水器5与除尘筒体1之间为污水流动腔，除尘筒体1在污水流动腔底部设有排污孔6。

本实用新型中空气放大器2为8组并通过风管201放射状汇集连接于进风管202，进风管202从除尘筒体1侧壁引入，风管201的长度及相间角度相同，风管201汇集的位置处于除尘筒体1的中央，如图3所示。

空气放大器2为金属结构，如图2所示，分为前部扩口进风端203和筒状的出风端204，出风端204的中心孔与进风端203的扩孔为风道，出风端204靠近进风端203的筒壁内设有环绕出风端204筒体的环形腔体205，环形腔体205在扩口的后部向扩口延伸并连通形成环形缝206，环形缝206与进风端203内壁间形成弧形侧壁207，环形腔体205穿过出风端204的内壁形成进气口208与风管201相连，进风端203的扩口朝向除尘筒体1的进风端203，出风端204的中心线平行于除尘筒体1的中心线。

空气放大器2是利用高压气体作为动力源，经过进气口进入环形腔体，高压气体经过环形缝喷出，喷出气体沿着弧形侧壁流动，并且产生90°转向，最终气体被吸附在出风端内壁上流动，在进风端的中心位置产生一个负压区，这个负压会把空气在进风端扩口位置的空气吸入出风端众生心孔内，吸入的风会和原来的高压气流汇合，这股新的高速气流从出风端末端喷出。空气放大器2吸入的空气膨胀，速度增加，与供给的压缩空气一起穿过中心孔。当空气放大器出口没有接导管时，从中心孔喷出来的气流还会带入更多周围的空气。最终出口气量（吸入的空气+供给的压缩空气+带入的空气）与入口供气量的比率可以达到40: 1。对空气放大器进行理论计算，得确定进气口为直径15mm,环形缝隙为3mm，中心孔直径为78mm,本实用新型才用铝镁合金作为材料加工制作的空气放大器。

单个空气放大器的空气放大倍数关系表

从上表可以看出空气放大器的放大倍数基本在38倍左右，单个空气放大器不可能满足除尘风机需要。经过计算选择八个空气放大器作为一个组合体，空气放大的进气孔通过风管均匀分布在一个圆盘上，其内径为700mm，外径为800mm，中间圆盘为压力气体分流器，保证每个空气放大器供气量均匀，中间圆盘接进气风管，进气风管连接高压气源。

喷水雾化器3为多个雾化喷头301通过水管302放射状汇集连接于进水管303，进水管303从除尘筒体1侧壁引入，水管302的长度及相间角度相同，水管302汇集的位置处于除尘筒体1的中央；雾化喷头301喷出的水雾方向为向除尘筒体1的后部，如图4所示。

导流片401为两组弧形片，其曲率为180mm，一端以略倾斜方式固定于一转轴上，倾斜方向为导流片转动方向

转轴设置在轴承上，轴承通过连接杆结构固定于除尘筒体的内壁。

本实用新型的工作原理：高压空气由管路进入空气放大器，由于高压空气的黏滞作用，在进口处形成强大的负压区，高压水通过喷水雾化器进行雾化，喷嘴附近空气的黏滞作用，在雾化器后方形成负压区，两个负压区经过叠加，形成更加强大的负压。含尘风流被上述负压吸入除尘筒体，吸入含尘风流后空气放大器的高速风流将与水雾充分撞击雾化混合，含尘污风被吸入除尘风机后，由喷水雾化器喷出的水雾与粉尘产生碰撞，经过水雾对粉尘产生的捕集作用形成尘水混合物，经过风流导向器的作用，气流变成螺旋状，含尘气流被抛向脱水器，在脱水器的作用下脱去污风的尘水混合物，污水从排污孔流出。经过这一系列的作用，最终除尘风机的末端流出干净气流。

本装置整机质量为120Kg，同型号的除尘风机一般都在350Kg以上，本装置质量远轻于后者。对本除尘风机进行噪音测试，最大吸风量时噪声<65dB，而普通的除尘风机噪声高达>85dB，另外本装置是非电动风机，而一般的除尘风机需要用电机带动叶轮风扇，在综掘工作增加用电线路非常不安全，本装置利用了组合式空气放大器产生的负压使含尘气流被吸入风机，只需要供少量的高压气体，高压气体来自矿井上面的空气压缩机，通过管路输送都综掘工作面本装置相对于普通的除尘风机不仅安全系数高，而且质量轻方便运输安装，还不需要用电, 降低了能耗。

Claims (4)

1.一种井下掘进湿式除尘器，其特征是，包括筒状的除尘筒体（1），除尘筒体（1）前后贯通，除尘筒体（1）的进气端设有位于进口截面的空气放大器（2），空气放大器（2）的后部为喷水雾化器（3），喷水雾化器（3）的后部为导流器（4），除尘筒体（1）的后半截内部壁设有脱水器（5），脱水器（5）覆盖整个后半截内部壁，所述空气放大器（2）为多组并通过风管（201）放射状汇集连接于进风管（202），进风管（202）从除尘筒体（1）侧壁引入，风管（201）的长度及相间角度相同，风管（201）汇集的位置处于除尘筒体（1）的中央；导流器（4）为弧形条状的导流片（401）设置在除尘筒体（1）中心位置的一固定轴上，进气气流将导流片（401）推动转动，导流片（401）转动将水雾及含尘气体甩向后部的脱水器（5）；脱水器（5）为柔性网格透水塑料板，脱水器（5）与除尘筒体（1）之间为污水流动腔，除尘筒体（1）在污水流动腔的底部设有排污孔（6）。

2.根据权利要求1所述的井下掘进湿式除尘器，其特征是，所述空气放大器（2）为金属结构，分为前部扩口进风端（203）和筒状的出风端（204），出风端（204）靠近进风端（203）的筒壁内设有环绕出风端（204）筒体的环形腔体（205），环形腔体（205）在扩口的后部向扩口延伸并连通形成环形缝（206），环形缝（206）与进风端（203）内壁间形成弧形侧壁（207），环形腔体（205）穿过出风端（204）的内壁形成进气口（208）与风管（201）相连，进风端（203）的扩口朝向除尘筒体（1）的进风端（203），出风端（204）的中心线平行于除尘筒体（1）的中心线。

3.根据权利要求1所述的井下掘进湿式除尘器，其特征是，所述喷水雾化器（3）为多个雾化喷头（301）通过水管（302）放射状汇集连接于进水管（303），进水管（303）从除尘筒体（1）侧壁引入，水管（302）的长度及相间角度相同，水管（302）汇集的位置处于除尘筒体（1）的中央；雾化喷头（301）喷出的水雾方向为向除尘筒体（1）的后部。

4.根据权利要求1所述的井下掘进湿式除尘器，其特征是，所述导流片（401）为两组弧形片，导流片（401）曲率为180mm。