CN102425441A - 利用旋转风流器和吸尘罩及管道综合降尘工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于煤矿通风与安全领域，涉及一种利用旋转风流器和吸尘罩及管道综合降尘工艺。解决掘进工作中粉尘治理的问题，在压风筒上串接安装有旋转风流发生器，抽风管的吸尘口距掘进工作面迎头的距离不超过4m，在抽风管的吸尘口连接有吸尘罩，压入风量大于抽出风量，吸尘口与旋转风流发生器距离为5～10m左右，使风流从旋转风流发生器侧壁流出，在巷道内变成旋转风流向工作面送风，建立起阻挡粉尘向外扩散的空气屏幕，封锁住掘进工作时产生的粉尘，使之经过吸尘风筒吸入除尘器中进行净化而不外流。
Description
技术领域
本发明属于煤矿通风与安全领域，涉及一种利用旋转风流器和吸尘罩及管道综合降尘工艺。
背景技术
在使用长压短抽的通风除尘系统的综掘工作面，压入式风筒是沿着巷道上侧面、轴向给综掘工作面供风。因此，进风达到工作面上并折回后会造成在巷道中各处的风速不一的情况，会在巷道的各个断面上产生了速度差。由粘性流体力学可知，当两层流体间存在着速度差时，它们之间将产生流体的剪切，从而形成漩涡。由于漩涡的加速，使流体内部发生破裂与旋转，从而携带着粉尘以极大的速度无规律向外扩散，致使大部分含尘气流不能进入除尘器中净化，使工作面粉尘去除效果差，严重的影响了综掘工作面的工作环境，影响掘进司机操作。
发明内容
本发明为了解决掘进工作中粉尘治理的问题，提供了一种利用旋转风流器和吸尘罩及管道综合降尘工艺。
本发明是由以下技术方案实现的，一种利用旋转风流器和吸尘罩及管道综合降尘工艺，在压风筒上串接安装有旋转风流发生器，抽风管的吸尘口距掘进工作面迎头的距离不超过4m，在抽风管的吸尘口连接有吸尘罩，压入风量大于抽出风量，吸尘口与旋转风流发生器距离为5～10m左右，使风流从旋转风流发生器侧壁流出，在巷道内变成旋转风流向工作面送风，建立起阻挡粉尘向外扩散的空气屏幕，封锁住掘进工作时产生的粉尘，使之经过吸尘风筒吸入除尘器中进行净化而不外流。
本发明所述的技术方案中使用了旋转风流发生器器，旋转风流发生器可以将压风筒内的供给综掘工作面的轴向风流改变为沿巷道壁的旋转风流，并以一定的旋转速度吹向巷道的周壁及整个巷道断面，形成一堵风墙，并不断向综掘工作面推进，在除尘器吸入含尘气流产生轴向速度的共同作用下，便形成一股螺旋线状气流，在掘进机司机工作区域的前方建立起阻挡粉尘向外扩散的空气屏幕，封锁住掘进工作时产生的粉尘，使之经过吸尘风筒吸入除尘器中进行净化而不外流，从而提高了综掘工作面的收尘效率。
吸尘口距掘进工作面迎头的距离不超过4m。若此距离太近，当掘进机截割时，由于机械力的作用将相当部分的粉尘还来不及被吸入吸尘口就被风流带出工作面而进入巷道内，若距掘进工作面迎头距离太远，工作面的粉尘经掘进机司机处后才被吸入除尘器，显然，司机处的粉尘浓度得不到降低，影响司机操作。
为了减小风速偏小处巷道长度和避免工作面出现循环风，除压入风量应大于抽出风量外，除尘其排放口与旋转风流发生器距离一般在5～10m左右。
通过以上几种措施能够在掘进过程中捕捉90%以上掘进机产生的粉尘。
附图说明
图1为巷道布置图
图2为图1的俯视图
图3为旋转风流发生器的结构图
图4为巷道断面图
图5为吸尘罩结构示意图
图6为吸尘罩的侧视图
图中：1-吸尘罩、2-掘进机、3-抽风管、4-压风筒、5-旋转风流发生器、6-巷道、7-风门、8-出风口、9-吸尘口、10-罩体。
具体实施方式
如图1、2所示意，一种利用旋转风流器和吸尘罩及管道综合降尘工艺，在压风筒4上串接安装有旋转风流发生器5，抽风管3的吸尘口距掘进工作面迎头的距离不超过4m，在抽风管3的吸尘口连接有吸尘罩1，压入风量大于抽出风量，吸尘口与旋转风流发生器5距离为5～10m左右，使风流从旋转风流发生器侧壁流出，在巷道内变成旋转风流向工作面送风，建立起阻挡粉尘向外扩散的空气屏幕，封锁住掘进工作时产生的粉尘，使之经过吸尘风筒吸入除尘器中进行净化而不外流。
如图4所示意，所述的旋转风流发生器5为管状，内设有可转动的风门7，侧面设有切向的出风口8，掘进时把风门7关闭，使风流从旋转风流器侧壁的出口切向流出，变成旋转风流向工作面送风，支护时把风门打开，使风流直接吹向工作面。
如图5所示意，吸尘罩1的罩体10到抽风管3接口处为流线形收缩，如图6所示意，吸尘罩1的吸尘口9为喇叭状。
由于在风机抽力的作用下，抽风管内空气处于负压状态，空气由各方面流入风管的入口，此时气流被加速，除风管中心线外，其方向被迫改变，同时在风管内造成紊流旋涡，这种漩涡减少了空气流入的入口面积，因而称为“收缩断面”,由于紊流涡流造成了能量的消耗，使气流进入入口时全压下降。如果采用如果突然收缩管段，会在大断面的收缩台肩以及在紧接其后的颈部形成两处产生紊流旋涡。后一种紊流旋涡是由于收缩断面引起的，也是压力损失的主要来源，断面收缩率越大则局部阻力就越大。罩体做成流线型入口，就可以防止产生紊流旋涡，并防止形成收缩断面，可以达到“无能量损失”的入口形式， 为了增加吸捕的范围吸尘罩口设计成喇叭口，考虑到局部阻力的损耗，采用了圆弧过渡减少吸尘口的风量损失，也增加了吸捕的范围和距离。
由于受到巷道的高度的限制风筒采用了矩形风道规格450mm×600mm，和同等截面积下的圆风筒相比下，其设计降低了风筒的高度，提高了风速和风压。
Claims (3)
1.一种利用旋转风流器和吸尘罩及管道综合降尘工艺，其特征是在压风筒（4）上串接安装有旋转风流发生器（5），抽风管（3）的吸尘口距掘进工作面迎头的距离不超过4m，在抽风管（3）的吸尘口连接有吸尘罩（1），压入风量大于抽出风量，吸尘口与旋转风流发生器（5）距离为5～10m左右，使风流从旋转风流发生器侧壁流出，在巷道内变成旋转风流向工作面送风，建立起阻挡粉尘向外扩散的空气屏幕，封锁住掘进工作时产生的粉尘，使之经过吸尘风筒吸入除尘器中进行净化而不外流。
2.根据权利要求1所述的利用旋转风流器和吸尘罩及管道综合降尘工艺，其特征是所述的旋转风流发生器（5）为管状，内设有可转动的风门（7），侧面设有切向的出风口（8）。
3.根据权利要求1所述的利用旋转风流器和吸尘罩及管道综合降尘工艺，其特征是吸尘罩（1）的罩体（10）到抽风管（3）接口处为流线形收缩，吸尘罩（1）的吸尘口（9）为喇叭状。
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