CN107213739B - 一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器，其特征在于：所述的除尘器是集水浴、填料、射流器、振弦珊于一体的高效复合式湿式除尘器，包含多级除尘，除尘过程从粗颗粒、细颗粒到微细颗粒依次净化：一级除尘用自激式水浴除尘部分对大颗粒粉尘进行捕集，二级除尘用填料除尘部分捕集较小颗粒粉尘，三级除尘用湿式振弦珊除尘部分捕集呼吸性粉尘；它处理风量大、除尘效率高，不易堵塞、便于清洗，具有运行稳定，维修方便等优点；它能有效解决采用一种除尘器除尘效率达不到而采用多级除尘设备又不能满足煤矿井下狭窄的空间、特殊的技术条件以及对于成本的要求的问题，以应对煤矿综掘工作面存在的粉尘产生量大、浓度高等问题。

Description

一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器

技术领域

本发明涉及煤矿除尘技术领域，特别是涉及一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器。

背景技术

综掘工作面是煤矿井下的最主要产尘点之一，随着煤矿采掘机械化程度的不断提高，高效、大功率掘进机的广泛使用，矿井开采强度越来越大，综掘工作面的粉尘产生量急剧增加，存在着粉尘产生量大、浓度高等问题，严重影响工人的身体健康，威胁矿井的安全生产。

除尘器除尘是掘进工作面的高效防尘措施之一，目前国内外使用的除尘器，按照对粉尘颗粒捕集机制不同可分为四大类：机械式除尘器、过滤式除尘器、湿式除尘器、电除尘器。相比于其他除尘器，湿式除尘器具有除尘效率高，同时可以降温冷却、增加湿度和处理易燃、易爆及有害有毒气体的特点，目前已在冶金、矿山等行业中广泛应用。湿式除尘可以处理有害气体并且除尘效率较干式高，但相比干式除尘(例如袋式除尘器)，单一除尘机理的湿式除尘器存在处理风量小、除尘效率低等问题，研制多机理综合型除尘器是提高除尘效率的发展方向。

在实际应用中，除尘器也存在着容易堵塞、不便于清洗，运行不稳定，维修不方便等问题。有时为了达到所要求的除尘效率而将多个除尘设备串联使用，多级除尘系统有时有三级或四级除尘设备，但煤矿综掘工作面地质条件复杂、管路繁多、空间狭小，采用多级除尘系统时不能满足煤矿井下狭窄的空间、特殊的技术条件以及对于成本的要求。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器，以解决上述现有技术存在的问题，这种除尘器在于它处理风量大、除尘效率高，不易堵塞、便于清洗，具有运行稳定，维修方便等优点；它能有效解决采用一种除尘器除尘效率达不到而采用多级除尘设备又不能满足煤矿井下狭窄的空间、特殊的技术条件以及对于成本的要求的问题，以应对煤矿综掘工作面存在的粉尘产生量大、浓度高等问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器，包括：第一供水管、进气室、进气口、除尘漏斗、调节手把、支撑件、第一排浆管、S型叶片、上叶片、下叶片、溢流水箱、溢流开口、第二排浆管、第二供水管、水位监测器、通气室、气雾室、填料室、填料下筛板、填料上筛板、填料球、第一喷嘴、射流室、射流器、文氏管、吸气室、喉管、扩散管、第二喷嘴、振弦栅、除尘水斗、除雾水斗、振弦栅管路、风机排水管，所述的除尘器是集水浴、填料、射流器、振弦珊于一体的高效复合式湿式除尘器，由自激式水浴除尘部分、填料除尘部分和湿式振弦栅除尘部分组成，其包含多级除尘，除尘过程从粗颗粒、细颗粒到微细颗粒依次净化：一级除尘用自激式水浴除尘部分对大颗粒粉尘进行捕集，二级除尘用填料除尘部分捕集较小颗粒粉尘，三级除尘用湿式振弦珊除尘部分捕集呼吸性粉尘。

优选的，所述自激式水浴除尘部分包括进气室、除尘漏斗、S型叶片、溢流水箱和气雾室，所述填料除尘部分包括填料室、填料层、填料上筛板、填料下筛板，所述湿式振弦栅除尘部分包括射流室、振弦栅和振弦栅管路，所述射流室包括气体进入腔和射流器；所述自激式水浴除尘部分、所述填料除尘部分和所述湿式振弦栅除尘部分由所述除尘器底部向上顺次连接。

优选的，所述进气室上开有与所述抽出式风筒连接的进气口，所述进气室和所述气雾室紧邻并排设置在所述除尘漏斗上方，且所述进气室和所述气雾室均与所述除尘漏斗连通；所述S型叶片水平布置于所述进气室和所述气雾室之间且位于所述除尘漏斗上方，所述S型叶片包括上叶片和下叶片，所述上叶片和所述下叶片之间形成净化室；所述除尘漏斗底部通过第一阀门连接有第一排浆管，所述除尘漏斗侧壁通过第二阀门连接有第一供水管。

优选的，所述除尘漏斗为可调式漏斗，所述进气室为可调进气室，所述除尘漏斗包括两端相互连接的锥体固定侧壁和锥体调整侧壁，所述进气室包括两端相互连接的柱体固定侧壁和柱体调整侧壁，所述锥体调整侧壁的上端与所述柱体调整侧壁的下端连接，所述锥体调整侧壁和所述柱体调整侧壁为可伸展侧壁，所述锥体调整侧壁通过支撑件连接有调节手把。

优选的，所述溢流水箱设置在所述除尘漏斗外侧并通过溢流开口与所述除尘漏斗连通，所述溢流水箱上部设有连通所述溢流水箱和所述气雾室的通气室，所述溢流水箱底部通过第三阀门连接有第二排浆管，所述溢流水箱侧壁通过第四阀门连接有第二供水管，所述溢流水箱内设有水位监测器

优选的，所述填料室与所述气雾室连通，所述填料上筛板和所述填料下筛板分别设置在所述填料室的上下两端，所述填料层设置于所述填料上筛板和所述填料下筛板之间，所述填料上筛板上设置有第一喷嘴，所述第一喷嘴为高压喷雾喷嘴，所述第一喷嘴连接有第一自动喷雾系统。

优选的，所述射流室包括气体进入腔和射流器，所述射流器包括文氏管和设置在所述文氏管内的第二喷嘴，所述文氏管包括依次连接且一体成型的吸气室、喉管和扩散管，所述气体进入腔一端与所述填料室的上端连接，所述气体进入腔的另一端与所述吸气室连接，所述扩散管与所述振弦栅管路连接，所述第二喷嘴连接有第二自动喷雾系统，所述振弦栅管路与所述扩散管连接的一端内设有多层所述振弦栅，前后相邻设置的所述振弦栅的振弦丝互相垂直。

优选的，沿风流流动方向，所述振弦栅管路在所述振弦栅的下方由前至后依次设置有除尘水斗和除雾水斗；所述振弦栅管路与抽出式风机的连接位置设置有风机排水管。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器处理风量大、除尘效率高，不易堵塞、便于清洗，具有运行稳定，维修方便等优点，在大体不增加除尘系统所占空间大小的情况下除尘效率达到98.6％以上，能有效解决采用一种除尘器除尘效率达不到而采用多级除尘设备又不能满足煤矿井下狭窄的空间、特殊的技术条件以及对于成本的要求的问题，以应对煤矿综掘工作面存在的粉尘产生量大、浓度高等问题。它的实施应用，对存在有害气体或可燃粉尘场所的空气净化技术也具有重要的意义，推广应用具有重大的社会效益和经济效益。

含尘风流由进气口进入除尘器，从进气室、S型叶片、气雾室、填料室、射流室、振弦栅、风机排水管经抽出式风机流出；除尘过程从粗颗粒、细颗粒到微细颗粒依次净化，包含多级除尘：一级除尘为自激式水浴除尘部分，用重力机理、惯性机理、离心机理对大颗粒粉尘进行捕集；二级除尘为填料除尘部分，用水浴机理、喷淋机理捕集较小颗粒粉尘；三级除尘为湿式振弦栅除尘部分，用振弦栅高效除尘机理捕集呼吸性粉尘。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的结构示意图；

图2a是本发明一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的S型叶片上叶片的形状与尺寸(mm)示意图；

图2b是本发明一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的S型叶片下叶片的形状与尺寸(mm)示意图；

图2c是本发明一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的S型叶片组合示意图；

图3是本发明一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的悬浮球填料(类似QTL-150T)的结构示意图；

图4是本发明一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的射流器的结构示意图；

图5是本发明一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的喷嘴(实心圆锥形)的喷雾体形状示意图；

图6是本发明一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的振弦栅的结构示意图；

图7是本发明一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的风机排水管结构示意图。

图中：1-第一供水管；2-进气室；21-进气口；3-除尘漏斗；31-调节手把；32-支撑件；33-第一排浆管；4-S型叶片；41-上叶片；42-下叶片；5-溢流水箱；51-溢流开口；52-第二排浆管；53-第二供水管；54-水位监测器；55-通气室；6-气雾室；7-填料室；71-填料下筛板；72-填料上筛板；73-填料球；74-第一喷嘴；8-射流室；9-射流器；91-文氏管；911-吸气室；912-喉管；913-扩散管；92-第二喷嘴；10-振弦栅；11-除尘水斗；12-除雾水斗；13-振弦栅管路；14-风机排水管；141-除尘器内圆筒，142-风机外圆筒，143-风机排水管排水处；15-抽出式风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对上述情况，本发明的目的是提供一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器，以解决上述现有技术存在的问题，这种除尘器在于它处理风量大、除尘效率高，不易堵塞、便于清洗，具有运行稳定，维修方便等优点；它能有效解决采用一种除尘器除尘效率达不到而采用多级除尘设备又不能满足煤矿井下狭窄的空间、特殊的技术条件以及对于成本的要求的问题，以应对煤矿综掘工作面存在的粉尘产生量大、浓度高等问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器，如图1所示，包括：第一供水管1、进气室2、进气口21、除尘漏斗3、调节手把31、支撑件32、第一排浆管33、S型叶片4、上叶片41、下叶片42、溢流水箱5、溢流开口51、第二排浆管52、第二供水管53、水位监测器54、通气室55、气雾室6、填料室7、填料下筛板71、填料上筛板72、填料球73、第一喷嘴74、射流室8、射流器9、文氏管91、吸气室911、喉管912、扩散管913、第二喷嘴92、振弦栅10、除尘水斗11、除雾水斗13、振弦栅管路13、风机排水管14、除尘器内圆筒141、风机外圆筒142、风机排水管排水处143，该除尘器是集水浴、填料、射流器、振弦珊于一体的高效复合式湿式除尘器，由自激式水浴除尘部分、填料除尘部分和湿式振弦栅除尘部分组成，其包含多级除尘，除尘过程从粗颗粒、细颗粒到微细颗粒依次净化：一级除尘用自激式水浴除尘部分对大颗粒粉尘进行捕集，二级除尘用填料除尘部分捕集较小颗粒粉尘，三级除尘用湿式振弦珊除尘部分捕集呼吸性粉尘。

自激式水浴除尘部分包括进气室2、除尘漏斗3、S型叶片4、溢流水箱5和气雾室6，填料除尘部分包括填料室7、填料球73、填料上筛板72、填料下筛板71，湿式振弦栅除尘部分包括射流室8、振弦栅10和振弦栅管路13；自激式水浴除尘部分、填料除尘部分和湿式振弦栅除尘部分由除尘器底部向上顺次连接。

采用上述结构，本发明提供的一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器风量大、除尘效率高，不易堵塞、便于清洗，具有运行稳定，维修方便等优点，在大体不增加除尘系统所占空间大小的情况下除尘效率达到98.6％以上，能有效解决采用一种除尘器除尘效率达不到而采用多级除尘设备又不能满足煤矿井下狭窄的空间、特殊的技术条件以及对于成本的要求的问题，以应对煤矿综掘工作面存在的粉尘产生量大、浓度高等问题。它的实施应用，对存在有害气体或可燃粉尘场所的空气净化技术也具有重要的意义，推广应用具有重大的社会效益和经济效益。

含尘风流由进气口21进入除尘器，从进气室2、S型叶片4、气雾室6、填料室7、射流室8、振弦栅10、风机排水管14经抽出式风机15流出。

具体的方案中，自激式水浴除尘部分包括进气室2、除尘漏斗3、S型叶片4、溢流水箱5和气雾室6，进气室2上开有进气口21，进气室2和气雾室6并排设置在除尘漏斗3上方，且进气室2和气雾室6均与除尘漏斗3连通，S型叶片4水平安装布置于进气室2和气雾室6之间且位于除尘漏斗3上方，S型叶片4包括上叶片41和下叶片42，如图2a～2c所示，上叶片41和下叶片42之间形成净化室；除尘漏斗3底部通过第一阀门连接有第一排浆管33，除尘漏斗3侧壁通过第二阀门连接有第一供水管1，溢流水箱5设置在除尘漏斗3外侧并通过溢流开口51与除尘漏斗3连通，溢流水箱5上部设有连通溢流水箱5和气雾室6的通气室55，溢流水箱5底部通过第三阀门连接有第二排浆管52，溢流水箱5侧壁通过第四阀门连接有第二供水管53，溢流水箱5内设有水位监测器54。

在进一步的方案中，除尘漏斗3为可调式漏斗，进气室2为可调式进气室，除尘漏斗3包括两端相互连接的锥体固定侧壁和锥体调整侧壁，进气室包括两端相互连接的柱体固定侧壁和柱体调整侧壁，锥体调整侧壁的上端与柱体调整侧壁的下端连接，锥体调整侧壁和柱体调整侧壁为可伸展侧壁，锥体调整侧壁通过支撑件连接有调节手把。

可伸展侧壁可以为弹性可伸展侧壁；也可以为非弹性可伸展侧壁，例如可伸展侧壁的一端与固定侧壁的一端固定连接，可伸展侧壁的另一端可相对于固定侧壁的另一端移动并能够形成密封，即能够实现可伸展侧壁的伸展。通过移动调节手把31，可以带动可伸展侧壁发生弹性变形或周向移动，从而能够调节进气室2和除尘漏斗3断面面积，从而使同一工作面时，进气口21气体流速可调节；本发明提供的一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器的除尘器应用于不同的工作面时，可调节可伸展侧壁，从而实现灵活调节进气室2和除尘漏斗3的断面面积以调节其内部的通气量，达到除尘净化的最佳速度。

在进一步的方案中，除尘漏斗3底部通过第一阀门连接有第一排浆管33，除尘漏斗3侧壁通过第二阀门连接有第一供水管1，溢流水箱5设置在除尘漏斗3外侧并通过溢流开口51与除尘漏斗3连通，溢流水箱5上部设有连通溢流水箱5和气雾室6的通气室55，溢流水箱5底部通过第三阀门连接有第二排浆管52，溢流水箱5侧壁通过第四阀门连接有第二供水管53，溢流水箱5内设有水位监测器54。

溢流水箱5用来控制除尘漏斗3内的水位及水位的稳定性，在溢流水箱5上设置通气室55使溢流水箱5与气雾室55压力相等，溢流开口51设在除尘漏斗3里，用溢流开口51代替易堵塞的溢流管将除尘漏斗3中的水与溢流水箱5连通起来，通过溢流水箱5反映出除尘漏斗3内的水面高度，若水位监测器54监测到溢流水箱5内的水位较低时，控制系统通过第二供水管53向溢流水箱5内供水以保证除尘器的水位恒定，从而保证除尘效率的稳定。

更具体的方案中，进气室2是半径为0.28m(其具体尺寸需根据应用地点的实际情况确定)的圆柱腔体，为使进入除尘器内的气体均匀分布于整个S型叶片4，进气口21应高出S型叶片4一定高度，例如0.5m；为防止除尘漏斗3堵塞，应确保除尘漏斗3的角度适当大些，可调式漏斗初始漏斗角度设为55°，纵深0.6m。

上叶片41和下叶片42间的净化室中气流速度可到达18～30m/s，进气速度一般不超过18m/s。为避免腐蚀和便于清灰，S型叶片4材质使用不锈钢，S型叶片4的形状及尺寸如2a所示，S型叶片4安装时必须水平，组装后的叶片组合如图2b所示。

溢流开口51开孔设计为100mm×50mm左右，溢流水箱5的控制水位为20mm，即溢流堰高出上叶片41下沿20mm，水位波动不超过5mm，为减少水面波动，第一供水管1、第二供水管53和溢流开口51均埋设在控制水位以下。

采用上述结构，当除尘器通电后，除尘器通过第一供水管1冲水至启动水位，水位高度与上叶片41下沿平齐，然后启动抽出式风机15。含尘气体由进气口21流入至进气室2，由于气体流动断面扩大，气体流速变慢，大颗粒粉尘重力沉降，气流转弯向下冲击液面，激起大量水滴进入S型叶片4，水气充分混合，细小尘粒被捕集。气流从风道流出S型叶片4后进入气雾室6，气体流动断面再次扩大，速度突然降低，含水滴的粉尘掉落水中被水捕集，气体继续向上流动，沉至除尘漏斗3底部，而被水捕集的尘粒沉至除尘漏斗3底部，通过第一排浆管33定期排出。

气雾室6不必设置挡水板，减少了气雾室6的压力损失。气雾室6横截面尺寸主要取决于填料室7，通过实验确定可以使填料室7中填料上下翻滚并取得最佳除尘效率时的风流速度，由此计算出断面面积；气雾室6断面面积应适当大些，可以使含尘气流中的粘有大水滴的尘粒由于速度忽然减小(流动断面增大)有足够的时间靠自重作用沉降至水中。

在另一种具体的方案中，填料除尘部分包括填料室7、填料球73、填料上筛板72、填料下筛板71，填料室7与气雾室6连通，填料上筛板72和填料下筛板71分别设置在填料室7的上下两端，填料放置于填料上筛板72和填料下筛板71之间，填料上筛板72上设置有第一喷嘴74。

更具体的方案中，填料室7筒体直径不小于0.38m，填料层选用非固定填料层，填料层的填料为直径38mm的聚丙烯材料制成的形状类似QTL-150T(如图3所示)的填料球73。填料球堆放4层，堆放高度152mm，填料下筛板71和填料上筛板72筛板间距456mm，填料下筛板71和填料上筛板72的珊条间的尺寸都是20mm，填料上筛板72采用尼龙丝制成的珊条拦截填料球73，填料下筛板71采用合金钢丝制成的珊条支撑填料球73。第一喷嘴74为高压喷雾喷嘴，使填料球73可以充分浸润，第一喷嘴74连接有第一自动喷雾系统。

采用上述结构，填料除尘部分利用第一喷嘴74向填料喷淋带有添加剂的喷淋液以及填料的惯性碰撞、拦截、吸附作用，一方面填料球73在气流的作用下上下翻滚、相互冲刷，可增加粉尘与喷淋液的接触时间，另一方面，喷淋液润湿填料，在填料球73表明形成气液界面传质，增加捕尘效果。被捕集的粉尘还能通过填料球73的相互碰撞和喷淋液的冲刷落入除尘漏斗，填料球73的相互碰撞还能起到清洗填料球73的目的，从而使含尘气体与溶液充分接触完成除尘过程。

在另一种具体的方案中，湿式振弦栅除尘部分包括射流室8、振弦栅10和振弦栅管路13，射流室8包括气体进入腔和射流器9，射流器9包括文氏管91和设置在文氏管91内的第二喷嘴92，文氏管91包括依次连接且一体成型的吸气室911、喉管912和扩散管913，振弦栅10的结构如图6所示，气体进入腔一端与填料室7的上端连接，气体进入腔的另一端与文氏管91的吸气室911连接，文氏管91的扩散管913与振弦栅管路13连接，第二喷嘴92连接有第二自动喷雾系统，振弦栅管路13与文氏管91的扩散管913连接的一端内设有多层振弦栅10，前后相邻设置的振弦栅10的振弦丝互相垂直。

沿风流流动方向，振弦栅管路13在振弦栅10的下方由前至后依次设置有除尘水斗11和除雾水斗12；振弦栅管路13与抽出式风机15的连接位置设置有风机排水管14。

更具体的方案中，振弦栅10横截面设计为半径为0.28m的圆形，振弦栅管路13尺寸要稍大于振弦栅10尺寸，半径设计为0.29m。振弦栅10过滤材料选择直径是0.15～0.2mm的合金钢丝，振弦丝间距为1.5mm。振弦栅10结构示意图如图6所示，安装时，相邻两块振弦栅10的振弦丝要前纵后横布置，使相邻振弦栅10上的振弦丝互相垂直。振弦栅10层数为8层，在滤尘的同时，也起着除雾的作用，脱水部分采用振弦栅10除雾，在振弦栅管路13与抽出式风机15的连接位置设置风机排水管14，防止气流带出的水进入抽出式风机15。

射流器9包括文氏管91和设置在文氏管91内的第二喷嘴92，有压水流从第二喷嘴92以极高速度射出，使文氏管吸气室911压力降低形成负压卷吸含尘空气，含有较小颗粒煤尘的气流与液滴在文氏管喉口入口段及喉管912内充分混合(气体中尘粒与液滴凝聚成较大颗粒)，气液混合体通过文氏管扩散管913排出，其速度减慢，压力增强，形成强力喷射流以一定速度均匀覆盖振弦栅10的全部断面，如图4所示。

采用上述结构，首先在粉尘颗粒与振弦栅10接触前，通过高压喷雾对其润湿，一部分较大的粉尘颗粒直接被水滴捕捉，进行初步除尘，另一部分粉尘被振弦栅10捕获。当含有粉尘的空气流经振弦栅10时，粉尘遇到振弦丝上水膜拦截而滞留下来，而且振弦栅10的振弦丝在气流作用产生高频率的震动，加强了水雾粒与含尘空气中粉尘颗粒之间的凝聚作用，从而提高对微细粉尘的捕尘效率。一部分粉尘被振弦栅10上的液体薄膜所捕获，然后被振弦丝上的水滴吸附，由于自身重力沉降并汇集成水流，还能起到清洗振弦栅10的作用。湿润粉尘粒子和水雾随水流分别流向除尘水斗11和除雾水斗12内，净化后的空气流向抽出式风机15。

填料室7和射流室8内的第一喷嘴74和第二喷嘴92均连接有一套自动喷雾系统，自动喷雾系统包括水阀门、水质过滤器、加压装置、测量装置和电动球阀，将水阀门、水质过滤器、加压装置、测量装置、电动球阀和第一喷嘴74/第二喷嘴92经由连接管路依次连接，由于电动球阀上安装传感器，可以对环境进行自动判断，当有含尘气流经过时，实现自动控制喷雾功能。测量装置采用SGS型双功能高压水表，水质过滤器采用GCQ-3型水质过滤器，加压装置采用BP-75/12型矿用喷雾泵，各装置使用管径为25mm高压胶管采用快速接头连接方式连接。第二喷嘴92选用2～4个SD304实心锥形喷嘴(喷雾体形状示意图如图5所示)，使用时第二喷嘴92将水雾化，流出第二喷嘴92后在高速含尘气流的冲击下再次进行雾化，从而实现二次雾化；第一喷嘴74选择高压喷雾喷嘴，使填料球73可以充分浸润。

含尘风流进入除尘器，除尘过程从粗颗粒、细颗粒到微细颗粒依次净化，其包含多级除尘：一级除尘为自激式水浴除尘部分，用重力机理、惯性机理、离心机理对大颗粒粉尘进行捕集；二级除尘为填料除尘部分，用水浴机理、喷淋机理捕集较小颗粒粉尘；三级除尘为湿式振弦栅除尘部分，用振弦栅高效除尘机理捕集呼吸性粉尘。该除尘器处理风量大、除尘效率高，不易堵塞、便于清洗，具有运行稳定，维修方便等优点，在大体不增加除尘系统所占空间大小的情况下除尘效率达到98.6％以上，能有效解决采用一种除尘器除尘效率达不到而采用多级除尘设备又不能满足煤矿井下狭窄的空间、特殊的技术条件以及对于成本的要求的问题，以应对煤矿综掘工作面存在的粉尘产生量大、浓度高等问题。它的实施应用，对存在有害气体或可燃粉尘场所的空气净化技术也具有重要的意义，推广应用具有重大的社会效益和经济效益。

含尘风流由进气口21进入除尘器，从进气室2、S型叶片4、气雾室6、填料室7、射流室8、振弦栅10、风机排水管14经抽出式风机15流出。

本发明提供的一种新型煤矿高效复合式湿式除尘器统的工作原理及过程如下：

①含尘气流由进气口21进入进气室2，气体断面扩大，大颗粒粉尘由于速度降低，重力沉降，然后转弯，由于惯性碰撞和离心机理，部分粉尘沉落至除尘漏斗3，含尘气体得到粗净化；

②在抽出式风机15的抽吸作用下，气体进入侧的水位下降，流出侧的水位升高，含尘气流冲击液面，激起大量水滴进入S型叶片4，气水充分混合，一部分尘粒被水滴粘附落至除尘漏斗3，一部分细小尘粒流经S型叶片4由于突然转向形成离心力，水滴尘粒甩至除尘漏斗外壁，流向除尘漏斗3；

③气流由流经S型叶片4的净化室进入气雾室6，气体流动面积扩大，速度突然降低，部分尘粒重力沉降，净化后气体向上流至填料室7；

④填料室7中第一喷嘴74向下喷洒含添加剂的喷淋液，非固定的填料球73被喷淋液充分润湿，经润湿的填料球73在气体冲击的作用下上下翻滚、不断碰撞，由于增加了粉尘与喷淋液的接触时间和接触面积，小粒径粉尘被捕集，填料球73上的粉尘由于喷淋液的冲刷和填料球73的相互碰撞落入除尘漏斗3；

⑤第二喷嘴92通过文氏管81将水流喷射出，利用射流原理，高速喷雾进一步加速喷雾与振弦栅10接口处含尘气体的流入，部分粉尘被碰撞、凝聚、沉降，流进除尘水斗中；

⑥含尘气流经振弦栅10，在振弦丝振动作用下产生声波，被振弦栅10拦截的同时加速粉尘颗粒凝聚，落入除尘水斗；

⑦振弦栅10在滤尘的同时，也起着除雾的作用，尤其是后几道振弦栅10，主要是为了达到除雾效果，并使其落入除雾水斗12；

⑧在振弦栅管路13与抽出式风机15的连接位置设置有风机排水管14，如图7所示，对气流中的残余水滴进行收集排放，以免水滴被带入抽出式风机15影响其工作性能。

本发明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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种煤矿高效复合式湿式除尘器，包括：第一供水管、进气室、进气口、除尘漏斗、调节手把、支撑件、第一排浆管、S型叶片、上叶片、下叶片、溢流水箱、溢流开口、第二排浆管、第二供水管、水位监测器、通气室、气雾室、填料室、填料下筛板、填料上筛板、填料球、第一喷嘴、射流室、射流器、文氏管、吸气室、喉管、扩散管、第二喷嘴、振弦栅、除尘水斗、除雾水斗、振弦栅管路、风机排水管，其特征在于：所述的除尘器是集水浴、填料、射流器、振弦栅于一体的高效复合式湿式除尘器，由自激式水浴除尘部分、填料除尘部分和湿式振弦栅除尘部分组成，其包含多级除尘，除尘过程从粗颗粒、细颗粒到微细颗粒依次净化：一级除尘用自激式水浴除尘部分对大颗粒粉尘进行捕集，二级除尘用填料除尘部分捕集较小颗粒粉尘，三级除尘用湿式振弦栅除尘部分捕集呼吸性粉尘；所述自激式水浴除尘部分、所述填料除尘部分和所述湿式振弦栅除尘部分由所述除尘器底部向上顺次连接，所述自激式水浴除尘部分包括进气室、除尘漏斗、S型叶片、溢流水箱和气雾室，所述进气室上开有进气口，所述进气室和所述气雾室紧邻并排设置在所述除尘漏斗上方，且所述进气室和所述气雾室均与所述除尘漏斗连通；所述S型叶片水平布置于所述进气室和所述气雾室之间且位于所述除尘漏斗上方，所述S型叶片包括上叶片和下叶片，所述上叶片和所述下叶片之间形成净化室；所述除尘漏斗底部通过第一阀门连接有第一排浆管，所述除尘漏斗侧壁通过第二阀门连接有第一供水管，所述填料除尘部分包括填料室、填料层、填料上筛板、填料下筛板，所述填料室与所述气雾室连通且竖向设置在所述气雾室的正上方，所述填料上筛板和所述填料下筛板分别设置在所述填料室的上下两端，所述填料层设置于所述填料上筛板和所述填料下筛板之间，填料层选用非固定填料层，所述填料上筛板上设置有第一喷嘴，所述第一喷嘴连接有第一自动喷雾系统，所述湿式振弦栅除尘部分包括射流室、振弦栅和振弦栅管路，所述射流室和振弦栅管路横向布置，所述射流室包括气体进入腔和射流器，所述射流器包括文氏管和设置在所述文氏管内的第二喷嘴，所述文氏管包括依次连接且一体成型的吸气室、喉管和扩散管，所述气体进入腔一端与所述填料室的上端连接，所述气体进入腔的另一端与所述吸气室连接，所述扩散管与所述振弦栅管路连接，所述第二喷嘴连接有第二自动喷雾系统，所述振弦栅管路与所述扩散管连接的一端内竖向设有多层所述振弦栅，前后相邻设置的所述振弦栅的振弦丝互相垂直，沿风流流动方向，所述振弦栅管路在所述振弦栅的下方由前至后依次设置有除尘水斗和除雾水斗，所述除尘漏斗为可调式漏斗，所述进气室为可调进气室，所述除尘漏斗包括两端相互连接的锥体固定侧壁和锥体调整侧壁，所述进气室包括两端相互连接的柱体固定侧壁和柱体调整侧壁，所述锥体调整侧壁的上端与所述柱体调整侧壁的下端连接，所述锥体调整侧壁和所述柱体调整侧壁为可伸展侧壁，所述锥体调整侧壁通过支撑件连接有调节手把。

2.根据权利要求1所述的煤矿高效复合式湿式除尘器，其特征在于：所述溢流水箱设置在所述除尘漏斗外侧并通过溢流开口与所述除尘漏斗连通，所述溢流水箱上部设有连通所述溢流水箱和所述气雾室的通气室，所述溢流水箱底部通过第三阀门连接有第二排浆管，所述溢流水箱侧壁通过第四阀门连接有第二供水管，所述溢流水箱内设有水位监测器。

3.根据权利要求1所述的煤矿高效复合式湿式除尘器，其特征在于：所述振弦栅管路与抽出式风机的连接位置设置有风机排水管。