CN101991993B - 一种除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除尘装置，用于露天场合的大范围除尘，包括气囊(1)，所述气囊(1)的内部充有密度小于空气密度的气体，且其下端固定连接有水管(3)，所述水管(3)上安装有喷头(4)，所述气囊(1)通过牵引装置与牵引车(6)连接，所述牵引车(6)上安装有与所述水管(3)连通的供水装置。气囊(1)浮升至高空，随气囊(1)升入高空的喷头(4)将水雾喷出，实现除尘；牵引车(6)行驶的过程中会牵引着气囊(1)横向运动，水雾喷洒的面积为牵引车(6)行驶过的距离与气囊(1)的轴向长度所围成的区域，从而使得除尘的面积较大；同时，由于气囊(1)为柔性装置，即使发生漏气，也只会由空中飘落，安全性较高。

Description

一种除尘装置

技术领域

本发明涉及除尘领域，特别涉及一种用于露天作业场合中大范围除尘的除尘装置。

背景技术

在露天煤矿、储矿场等较大型的野外作业场合中，由于刮风或者机械扰动等原因，矿物、尘土等粉尘微粒会扩散到空气中，并由于粉尘微粒等为胶体，在空气中发生电泳效应，使得密度大于空气的粉尘颗粒悬浮于空气中。如果不加控制，这些细微颗粒会继续向更大的范围扩散。这些粉尘微粒在空气中漂浮，如果进入人体会造成矽肺病，影响工人的身体健康；而如果进入车辆等工程机械的进气系统，则会损坏空气滤芯，且加速活塞的磨损，甚至破坏气缸的气密性，导致燃油经济性降低，并且由于燃油的燃烧不充分，还会造成严重的废气污染。

为解决上述问题，在露天煤矿或者储矿场等作业场合一般应设置有除尘装置。现有技术中的除尘装置一般有水雾除尘装置、干雾除尘装置以及喷雾除尘装置等。

水雾除尘装置使用常规的喷淋装置，成本较低，但是，水雾除尘装置需要固定于顶棚或者承重梁等装置上，而对于露天的作业场所则无法布置安装，无法用于露天矿等大规模的露天作业场合。

干雾除尘装置一般包括高压泵、高压气泵以及高压喷头等，在高压泵和高压气泵的作用下，将水和高压空气混合，并通过高压喷头喷出细小的水雾颗粒，水雾和粉尘颗粒结合并下降至地面。干雾除尘装置的除尘效果较好，但是，其成本较高，无法得到广泛地推广，并且其除尘的距离较近，一般为30米左右，无法满足大规模作业场合的使用要求。

喷雾除尘装置将上述干雾除尘装置中的通过高压喷头和射流风机的配合使用，以扩大除尘的距离。在目前的技术条件下，一般能够实现150米至250米的除尘距离，除尘范围仍然受到限制，无法满足大规模作业场合的除尘需要。

综上所述，对于煤矿、储矿场等大规模的露天作业场合，现有的除尘装置均无法满足其使用要求，应用于这些场合的除尘装置必须另辟蹊径。如何扩大除尘范围，从而满足大规模露天作业场合的除尘需要，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种除尘装置，其具有较大的除尘范围，能够满足大规模露天作业场合的除尘需要。

为解决上述技术问题，本发明提供一种除尘装置，用于露天场合的大范围除尘，包括气囊，所述气囊的内部充有密度小于空气密度的气体，且其下端固定连接有水管，所述水管上安装有喷头，所述气囊通过牵引装置与牵引车连接，所述牵引车上安装有与所述水管连通的供水装置；所述牵引装置包括第一牵引绳和第二牵引绳，所述牵引车通过所述第一牵引绳和所述第二牵引绳与所述气囊连接。

优选地，所述牵引车为洒水车，所述供水装置为所述洒水车上的水泵和水箱。

优选地，所述洒水车的数量为两个，且分别通过所述第一牵引绳和所述第二牵引绳与所述气囊的两端连接。

优选地，所述气囊大体呈圆柱状，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳具有整体式结构，整体式结构的所述第一牵引绳和所述第二牵引绳形成牵引绳；所述牵引绳沿所述气囊的轴向固定，且所述水管大体平行地固定于所述牵引绳的下方，所述牵引绳与所述气囊通过固定装置连接。

优选地，所述固定装置为固定连接于所述气囊上的挂环，所述牵引绳穿过所述挂环，并通过绳索将所述牵引绳与所述气囊和所述水管扎紧。

优选地，所述洒水车上安装有盘绳器，以便收放所述牵引绳；所述洒水车上安装有盘管器，以便收放所述水管。

优选地，所述水泵为调速泵。

优选地，还包括固定于地面上的第一固定拉索以及固定于所述气囊上的第二固定拉索，且两固定拉索的末端均设置有挂钩，所述第一固定拉索与所述第二固定拉索通过所述挂钩可拆装地连接。

优选地，所述喷头的数量为多个，且沿所述水管的轴向大体均匀地设置。

优选地，所述气囊中所充气体为氦气。

优选地，所述气囊的表面覆盖有抗紫外线材料的保护层，且所述牵引绳为抗紫外线的合成材料绳。

本发明所提供的除尘装置，用于露天作业场合中的大范围内的除尘，包括大体呈条状的气囊，气囊的内部充有密度小于空气密度的气体，且该气囊的下端固定连接有水管，水管上安装有喷头，气囊通过牵引装置与牵引车连接，且牵引车上安装有与水管连通的供水装置。

当气囊内部充满密度小于空气的气体时，气囊会浮升至高空，由于水管与气囊固定连接，则水管以及安装于水管上的喷头随气囊升入高空，牵引车上安装的与水管连通的供水装置为升入高空的水管供水，并通过喷头将水雾自高空喷出，水雾中带有大量的负离子，这些负离子所带的负电荷与带正电荷的胶体中和，胶体失电后，失去电泳效应，从而使粉尘微粒在重力的作用下沉落到地面，同时，由于水雾的湿润作用，将粉尘微粒聚合成较大的颗粒，避免了粉尘再次飞散。牵引车行驶的过程中会牵引着气囊横向运动，水雾喷洒的面积为牵引车行驶过的距离与气囊的轴向长度所围成的区域，从而使得除尘的面积较大；同时，由于气囊为柔性装置，即使发生漏气，也只会由空中飘落，安全性较高。

在一种优选的实施方式中，上述牵引车可以为两个洒水车，这样，与水管连通并为其供水的供水装置即可以为洒水车上固有的水泵，两洒水车分别通过第一牵引绳和第二牵引绳与气囊的两端连接，以对气囊形成双侧牵引。一方面，双侧牵引对气囊形成较为均衡的拉力，提高了牵引稳定性，另一方面，当该除尘装置用于露天矿等具体的工作场合时，由于现场工况的制约，双侧牵引避免了路况对洒水车行驶状况的影响，提高了除尘装置的适用性。

在另一种优选的实施方式中，本发明所提供的除尘装置还可以包括固定于地面上的第一固定拉索以及固定于气囊上的第二固定拉索，且两固定拉索的末端均设置有挂钩，第一固定拉索与第二固定拉索通过挂钩可选择地连接。这样，当遇到雷雨、大风等恶劣的天气时，可以将上述第一固定拉索和第二固定拉索通过挂钩连接，将气囊拉至靠近地面的位置，从而避免了气囊受到风、雷等的破坏，提高了除尘装置的使用寿命；同时，还可以将气囊固定于上风头位置，无需牵引，仅通过风力作用为下风头除尘。

附图说明

图1为本发明所提供除尘装置一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供除尘装置另一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2所示的除尘装置的剖视示意图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种除尘装置，其具有较大的除尘范围，满足了大规模露天作业场合的除尘需要。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供除尘装置一种具体实施方式的结构示意图。

本发明所提供的除尘装置，用于露天作业场合中的大范围除尘，包括气囊1，该气囊1的内部充有密度小于空气密度的气体，且气囊1的下端固定连接有水管3（示于图3中），且该水管3上安装有喷头4（示于图3中），以便水雾由该喷头4喷出；上述气囊1通过牵引装置与牵引车6连接，且牵引车6上安装有与水管3相连通的供水装置。

上述气囊1可以大体呈条状，且其两端分别通过牵引装置与牵引车6连接。当然，气囊1的形状也不局限于条状，也可以为满足使用要求的其他形状。

气囊1中所充气体可以为氦气，这种气体的密度与空气的密度相差较大，使得气囊1的浮升作用较为明显。同时该种气体的化学性质较为稳定，一般情况下不会发生爆炸等情况，从而提高了除尘装置的安全性能。

显然地，上述气囊1中所充气体也不局限于氦气，也可以为其他密度小于空气密度的气体，例如氢气、甲烷等。

上述气囊1的主体部分可以为常规使用的氧化聚丙烯（PPC）等材料制成的密封囊体，且在囊体的表面可以覆盖有抗紫外线的材料，例如大麻布等。气囊1在工作中长期浮升于高空中，受到紫外线的辐射，很容易造成表面的氧化和损坏，表面覆盖有抗紫外线材料的保护层，对囊体形成保护，避免了气囊1在长期的紫外线作用下的氧化，提高了气囊1的使用寿命。

上述喷头4一般安装于水管3的下部，且喷雾口一般向下，这样，除尘效果较好；当然，喷头4也可以设置于水管3的其他适当的位置，喷雾口的方向也不局限于向下设置，由于水雾的重力作用，无论由哪个方向喷出的水雾最终都会向下运动，对除尘作业不会产生根本性的影响，因此，喷头4的具体设置位置，以及喷雾口的具体朝向不用受到本说明书的限制。

上述喷头4的数量可以为多个，并沿水管3的轴向大体均匀地设置。这样，通过多个喷头4的共同作用，增加了除尘的宽度，从而扩大了除尘面积。

一般的，各喷头4之间的间距可以为四米至五米，当然也不局限于该距离。

上述水管3与喷头4之间可以通过螺纹实现固定连接，具体地，在水管3上需要安装喷头4的位置具有金属凸出部分，该部分具有外螺纹，相应地，喷头4与水管3相连接的部分具有内螺纹，通过内、外螺纹的配合实现水管3与喷头4的固定连接。这样，不仅提高了喷头4与水管3之间的液密封性，而且，当喷头4损坏需要更换时，只需将喷头4从水管3上的金属凸出部分上旋下，更换过程的操作较为方便，从而简化了维护作业的过程。

显然地，为了进一步提高水管3与喷头4之间的密封性，防止漏水，可以在水管3与喷头4相接触的部分设置密封装置，例如防水密封圈或者密封带等。

上述所述牵引装置可以包括牵引绳2，该牵引绳2进一步包括第一牵引绳21和第二牵引绳22，牵引车6通过第一牵引绳21和第二牵引绳22与所述气囊1连接。具体地，第一牵引绳21的一端固定连接于牵引车6上的适当位置，另一端固定连接于气囊1上的适当位置，相应地，第二牵引绳22的一端固定连接于牵引车6的适当位置，另一端固定连接于气囊1的适当位置。这样，通过第一牵引绳21和第二牵引绳22将牵引车6与气囊1之间连接并形成较为牢固牵引，从而进一步提高了装置的稳定性。

上述第一牵引绳21和第二牵引绳22可以为抗紫外线的合成材料绳。牵引绳2在工作中一直暴露于阳光下，比较容易在紫外线的作用下发生氧化和损坏，使用抗紫外线的合成材料绳避免了氧化，提高了牵引绳2的使用寿命。

上述第一牵引绳21和第二牵引绳22的材料也可以为本领域中常规使用的钢丝绳等。

上述第一牵引绳21和第二牵引绳22的数量均不局限于一根，在满足使用要求以及保证足够牵引强度和牵引力的条件下，第一牵引绳21和第二牵引绳22均可以为多根。在一般情况下，为了保证气囊1较平稳地浮升，且在空中具有较好的平行度，第一牵引绳21和第二牵引绳22的数目一致；当然，在对气囊1平行度要求不高的情况下，第一牵引绳21和第二牵引绳22的数目也可以不同。

显然地，上述牵引装置也不局限于为钢丝绳，也可以为能够满足使用要求的其他形式的牵引用零部件，其具体形式不应受到本说明书的限制。

当气囊1内部充满密度小于空气的气体时，气囊1会浮升至高空，由于水管3与气囊1固定连接，则水管3以及安装于水管3上的喷头4随气囊1升入高空，牵引车6上安装的与水管3连通的供水装置为升入高空的水管3供水，并通过喷头4将水雾自高空喷出，水雾中带有大量的负离子，这些负离子所带的负电荷与带正电的胶体中和，胶体失电后，失去电泳效应，从而使粉尘微粒在重力的作用下沉落到地面，同时，由于水雾的湿润作用，将粉尘微粒聚合成较大的颗粒，避免了粉尘再次飞散。牵引车6行驶的过程中会牵引着气囊1横向运动，水雾喷洒的面积为牵引车6行驶过的距离与水雾的轴向长度所围成的区域，从而使得除尘的面积较大；同时，由于气囊1为柔性装置，即使发生气体泄漏，也只会由空中飘落，安全性较高。

还可以对本发明所提供的除尘装置进行进一步的改进。

请参考图2和图3，图2为本发明所提供除尘装置另一种具体实施方式的结构示意图；图3为图2所示的除尘装置的剖视示意图。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的牵引车6可以为洒水车，供水装置可以为洒水车上的水泵和水箱。这样，利用现有的洒水车，不需要对车辆做大的改动，同时，洒水车自身具有能够为除尘装置供水的水泵和水箱，无需另外为除尘装置配备供水装置，从而有效地利用了现有技术，较好地实现了从传统技术到本发明的过渡，并且节约了生产成本。

当然，上述牵引车6也不局限于洒水车，也可以使用其他类型的车辆作为牵引车，只需另外配备水泵和水箱等供水装置。

上述牵引车6的数量可以为两个，且分别通过上述第一牵引绳21和第二牵引绳22与气囊1的两端连接。具体的，设置于气囊1一侧的第一牵引车61通过第一牵引绳21对气囊1进行牵引，设置于气囊1另一侧的第二牵引车62通过第二牵引绳22对气囊1进行牵引；这样，通过位于气囊1两侧的第一牵引车61和第二牵引车62的作用，对气囊1形成双侧牵引，不仅提高了牵引稳定性，而且，当该除尘装置用于露天矿等场合时，由于现场施工环境的限制，可能使得位于气囊1下方的需要除尘的位置无法通过牵引车6，这样，第一牵引车61和第二牵引车62可以在施工现场的两侧行进，并通过气囊1对现场除尘，从而扩大了除尘装置的应用范围，提高了适用性。

显然的，上述牵引车6的数量也不局限于两个，在现场情况允许的情况下，也可以设置更多个，分别自两侧对气囊1进行牵引。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的气囊1可以大体呈圆柱状，第一牵引绳21和第二牵引绳22具有整体式结构，且两牵引绳均沿气囊1的轴向固定，且水管3大体平行地设置于牵引绳2的下方，牵引绳2与所述水管3固定连接，二者的固定连接方式可以为通过钢丝绳扎紧，也可以为其他可以实现的固定方式。这样，具有整体结构的牵引绳2没有或者有较少的绳接头，从而避免了接头处的重力较大而形成的对气囊1的拉力，进一步提高了气囊1使用中的安全性能；同时，由于气囊1为轻质材料制成，强度较低，因此，在除尘装置的工作中需要牵引绳2承受较大的牵引力的作用，将第一牵引绳21和第二牵引绳22设计为整体式的结构，提高了其强度。

上述固定装置5可以为固定连接于气囊1上的挂环，牵引绳2穿过挂环，并通过绳索将牵引绳2与气囊1和水管3分别扎紧。该种固定装置5对牵引绳2等横截面为圆形的零件具有较稳定的固定作用，并且结构简单，节约成本。

本发明所提供的除尘装置还可以包括安装于洒水车上的盘绳器（图中未示出）和盘管器（图中未示出），以便分别对牵引绳2和水管3进行收放。这样，可以根据现场的具体环境以及除尘范围放长或者收短牵引绳2和水管3，从而进一步提高了除尘装置的适用性。

上述水泵可以为调速泵。这样，在实际工作情况例如风力大小和方向等发生变化时，通过调节调速泵的输出速度，调节水管3中的水压，从而节约用水量，提高雾化效果。

本发明所提供的除尘装置还可以包括固定于地面上的第一固定拉索以及固定于所述气囊1上的第二固定拉索，且两所述固定拉索的末端均设置有挂钩，所述第一固定拉索与所述第二固定拉索通过所述挂钩可选择地连接。这样，当遇到大风、雷电等天气时，可以将上述第一固定拉索与第二固定拉索通过挂钩固定连接，则将气囊1固定于地面附近，降低了气囊1被大风或者雷电损坏的可能性，从而提高了除尘装置的安全性能。

需要指出的是，除了以上介绍的内容，本发明所提供的除尘装置还具备以下优点：

能够根据使用要求设计制造较大或者较小的气囊1，满足不同范围作业场合的除尘需要。

当现场的风力较大时，可以将除尘装置固定于上风头，通过风力的作用对下风头实施除尘作业；同时，还可以用于城市的上风头，降低城市中的颗粒物污染。

本发明所提供的除尘装置的整体结构均为柔性结构，不具有刚性骨架，因此，即使气囊1漏气，也只能缓慢飘落于地面，从而具有较高的安全性能。

以上对本发明所提供的一种除尘装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种除尘装置，用于露天场合的大范围除尘，其特征在于，包括气囊（1），所述气囊（1）的内部充有密度小于空气密度的气体，且其下端固定连接有水管（3），所述水管（3）上安装有喷头（4），所述气囊（1）通过牵引装置与牵引车（6）连接，所述牵引车（6）上安装有与所述水管（3）连通的供水装置；所述牵引装置包括第一牵引绳（21）和第二牵引绳（22），所述牵引车（6）通过所述第一牵引绳（21）和所述第二牵引绳（22）与所述气囊（1）连接。

2.根据权利要求1所述的除尘装置，其特征在于，所述牵引车（6）为洒水车，所述供水装置为所述洒水车上的水泵和水箱。

3.根据权利要求2所述的除尘装置，其特征在于，所述洒水车的数量为两个，且分别通过所述第一牵引绳（21）和所述第二牵引绳（22）与所述气囊（1）的两端连接。

4.根据权利要求3所述的除尘装置，其特征在于，所述气囊（1）大体呈圆柱状，所述第一牵引绳（21）和所述第二牵引绳（22）具有整体式结构，整体式结构的所述第一牵引绳（21）和所述第二牵引绳（22）形成牵引绳（2）；所述牵引绳（2）沿所述气囊（1）的轴向固定，且所述水管（3）大体平行地固定于所述牵引绳（2）的下方，所述牵引绳（2）与所述气囊（1）通过固定装置（5）连接。

5.根据权利要求4所述的除尘装置，其特征在于，所述固定装置（5）为固定连接于所述气囊（1）上的挂环，所述牵引绳（2）穿过所述挂环，并通过绳索将所述牵引绳（2）与所述气囊（1）和所述水管（3）扎紧。

6.根据权利要求5所述的除尘装置，其特征在于，所述洒水车上安装有盘绳器，以便收放所述牵引绳（2）；所述洒水车上安装有盘管器，以便收放所述水管（3）。

7.根据权利要求6所述的除尘装置，其特征在于，所述水泵为调速泵。

8.根据权利要求7所述的除尘装置，其特征在于，还包括固定于地面上的第一固定拉索以及固定于所述气囊（1）上的第二固定拉索，且两固定拉索的末端均设置有挂钩，所述第一固定拉索与所述第二固定拉索通过所述挂钩可拆装地连接。

9.根据权利要求8所述的除尘装置，其特征在于，所述喷头（4）的数量为多个，且沿所述水管（3）的轴向大体均匀地设置。

10.根据权利要求9所述的除尘装置，其特征在于，所述气囊（1）中所充气体为氦气。

11.根据权利要求10所述的除尘装置，其特征在于，所述气囊（1）的表面覆盖有抗紫外线材料的保护层，且所述牵引绳（2）为抗紫外线的合成材料绳。

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