CN108661692B - 一种用于矿井的除尘降温智能设备 - Google Patents

Abstract

一种用于矿井的除尘降温智能设备，包括：智能感应控制系统，包含感应装置和控制装置，感应装置用于采集环境信息，控制装置根据环境信息运算获得控制指令并执行指令；除尘装置包含除尘水管和喷雾装置，喷雾装置将水形成雾喷洒到环境中进行降尘；降温装置包含箱体和降温水管，在箱体进风口设风压控制器，从环境吸入箱体的热空气与降温水管热交换，降温后又从出风口吹出；进水装置上设有水压控制器，其向除尘水管和降温水管供应冷水，在进水管连接至除尘水管处设除尘阀门、在进水管连接降温水管处设降温阀门；水压控制器、风压控制器由控制装置根据指令控制工作参数，而除尘阀门和降温阀门由控制装置根据指令控制开合，实现智能化除尘和降温处理。

Description

一种用于矿井的除尘降温智能设备

技术领域

本发明涉及一种煤矿开采的辅助设备，特别是一种用于改善矿井工作面的工作环境的除尘降温设备。

背景技术

煤炭及其衍生物在世界经济中占有重要地位，我国的煤炭在一次能源消费中，占70％左右，预计到2050年，仍将占50％左右。我国90％以上的煤矿为地下开采，矿井及工作面正朝着向大型化、集约化、安全、可靠与机械自动化方向发展。煤炭在开采过程中，矿井面临六大灾害(水、火、瓦斯、粉尘、顶板、地热)的威胁，其中粉尘和地热是煤矿井下主要灾害之一，严重影响着矿井的安全生产、设备寿命和工人的身体健康。

随着煤矿机械化水平的不断提高，井下工作面中粉尘的产生量越来越大，其中采煤机截煤、运煤、移架、移溜等各工序都会有粉尘产生，导致综采工作面的产尘强度及作业环境中粉尘浓度愈来愈大；井下煤矿粉尘有引发尘肺病、煤尘爆炸、自燃和损坏设备、降低现场可见度等诸多危害。职工长时间吸入5um以下的粉尘，就会引起尘肺病。据统计，目前全国国有重点煤矿尘肺病患者累计达20余万人，占全国尘肺病患者的一半，每年尘肺病患者死亡人数是煤矿工伤死亡人数的5倍。全国国有重点煤矿职工平均尘肺病患病率为6.33％，比西方发达国家高出约5％。

随着地表矿物日趋开采完毕，矿井采掘深度增加，在我国目前已探明的储量中，1000～2000m深处的煤炭储量占总储量的53.2％，采深超过1000m的矿井已有数十对。在我国，煤炭深部开采将是未来所面临的主要问题，据我国煤田地温观测资料统计,百米地温梯度为2～4℃/100m，地温随矿井深度增加而升高，加上其他热源的放热作用(空气压缩、氧化过程、机械设备做功)等原因，使得受到高温威胁的矿井日益增多。矿井高温热害，会使人体散热散湿困难，感到闷热，体温升高、头晕、虚脱等中暑症状，甚至出现死亡的灾害，生产人员在矿井热害较严重的矿井中工作，不仅生产效率不高，而且其生命健康安全也得不到保障。

因此，对矿井工作面及巷道空间，进行除尘降温，是具有重要意义，一方面不仅可以减少煤尘爆炸、自燃和损坏设备，最重要的是能够减少工人尘肺病，提高现场作业环境的可见度，改善矿井的工作环境，提高工作效率，带来积极的经济效益和社会效益。但是，目前矿井中的各种除尘降温设备或方法，有些功能比较单一而成本却很高；有些比较粗放，资源浪费严重；而有些只考虑除尘不考虑湿度问题，使本来就潮湿的深部矿井湿度更大，影响设备的使用和功能。

为此，本发明人的目的是设计一种集除尘和空气降温两大功能于一体的设备，不仅具有双重功能，且在降低水耗及能耗成本、节约资源等方面具有明显优势。

发明内容

本发明的目是提供一种用于矿井降温除尘的可移动智能设备，通过实时监测和采集的环境变量，智能化地控制除尘和降温两大功能模块的工作参数，尽可能地降低水耗量和能耗量，同时兼顾空气湿度因素，改善矿井工作面工作环境，保证工人身体健康、延长设备使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明是一种用于矿井的除尘降温智能设备，所述除尘降温设备包括：

智能感应控制系统，包含信号连接的感应装置和控制装置；所述感应装置用于采集环境物理信息，所述控制装置根据所述环境物理信息运算获得控制指令并执行所述控制指令；其中，所述感应装置包括温度传感器、湿度传感器和粉尘浓度传感器；

除尘装置，包含除尘水管和连接在所述除尘水管末端的喷雾装置，所述喷雾装置将进入所述除尘水管的水以水雾的形式喷洒到环境中实现降尘；

降温装置，包含箱体和降温水管，所述箱体的一端设有进风口，所述箱体相反于该进风口一端设有出风口，在所述进风口或所述出风口处设有一个风压控制器，所述箱体内形成通风通道；所述降温水管为迂回弯折地布置在所述箱体内，且所述降温水管外表面还设有翅片；所述进风口从环境吸入高温空气进入所述箱体内与所述降温水管实现热交换，使空气温度被降低并从所述出风口吹出；

进水装置，包含进水管，所述进水管连接一个水压控制器，所述进水管向所述除尘水管和所述降温水管供应冷水；在所述进水管连接至所述除尘水管的管路上设有一个除尘阀门、在所述进水管连接至所述降温水管的管路上设有一个降温阀门；

其中：所述水压控制器、所述风压控制器由所述控制装置控制其工作参数；所述除尘阀门、降温阀门由所述控制装置控制开合。

根据本发明一个实施例，所述进水装置还包含过滤装置、和连接该过滤装置的三通管，所述三通管上安装有所述水压控制器，所述三通管的第一端连接所述过滤装置，所述三通管的第二端连接所述除尘水管，所述三通管的第三端连接所述降温水管，所述除尘阀门安装在所述第二端，所述降温阀门安装在所述第三端。通过该过滤装置，使用于除尘和降温的冷却水直接来自回收利用综采设备的冷却水或矿井内地下水就地取材，减少除尘降温费用，解决了综采设备的冷却水难以回收和利用的问题。该过滤装置，使流经除尘水管和喷雾装置、降温水管的水不含固体杂质，防止阻塞。所述水压控制器可调节进水速度和喷雾大小。

根据本发明一个实施例，所述智能感应控制系统还包括信号转换器，所述信号转换器将所述感应装置所采集的电信号处理成数字信号，然后发送给所述控制装置运算获得控制指令。由于一般情况下，所述温度传感器、湿度传感器和粉尘浓度传感器采集的环境物理变量为模拟电信号，不容易直接由控制装置进行运算和处理，因此借助所述信号转换器转换为易于处理的数字信号，所述控制装置根据该数字信号，根据人工预先植入的程序，对水压控制器、风压控制器输出控制指令。以上，感应装置、信号转换器和控制装置依次信号连接；所述控制装置与所述风压控制器、水压控制器信号连接。

根据本发明一个实施例，所述喷雾装置为一个截面呈V字形的喷雾盘，所述喷雾盘连接在所述除尘水管的末端，所述喷雾盘表面布满呈辐射状排布的喷雾孔。所述喷雾盘的盘面俯仰角度可调整，即一般情况下喷雾盘的盘面中轴线水平朝向一侧，在特殊工况下，也可以调整该喷雾盘的俯仰角度，使喷雾盘喷出的水雾有针对性地对粉尘浓度较大的区域直接喷洒水雾，以增加粉尘的重量和粉尘间的粘结程度，使自然沉降，起到降低粉尘的效果。该喷雾盘的截面呈V字形(发散性)，使喷出的水雾能够向前方空间充分释放，扩大喷雾的范围，使水雾覆盖空间更大。所述微细喷雾孔密布在所述喷雾盘上，使喷雾效果更佳，可节约水耗，优化资源。

根据本发明一个实施例，所述降温水管为一根U形管，且其外表面设有翅片，所述U形管在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成S形的延伸路径。借此，可增加在有限空间内降温水管的总长度和水流从进入到出来的路径，同时配合降温水管外部伸出的翅片，从两个方面共同来提高冷水与进入箱体的高温空气的接触/传热面积，提高对冷水资源的利用效率，以更小的水量和水流驱动能耗，实现更好的降温效果。

根据本发明一个实施例，所述降温水管包括分为2支U形管，且每支U形管外表面设有翅片，其中第一支U形管在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成S形的延伸路径；第二支U形管在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成横卧的S形的延伸路径；所述第一支U形管的延伸方向与第二支U形管的延伸方向相互垂直交叉。如此，可在有限空间内进一步延长降温水管的总长度和水流从进入到出来的路径，增加冷水与进入箱体的高温空气的接触/传热面积，进一步提高对冷水资源的利用效率，以更小的水量和水流驱动能耗，实现更好的降温效果。

根据本发明一个实施例，所述信号转换装置、所述控制装置均设于所述箱体内，所述箱体的外部前端连接一根探测杆，所述感应装置安装在所述探测杆远离所述箱体的一端，所述感应装置通过穿设于所述探测杆中间的导线连接所述箱体内的信号转换装置。该探测杆相对于箱体伸出到较远的外部，可以将温度传感器、湿度传感器、粉尘浓度传感器伸出到检测区域的中心位置(如浓粉尘集中的中心部位)，减少边界效应带来的检测误差，提高环境物理变量的采集准度度，使控制装置输出的控制指令更准确。

根据本发明一个实施例，所述除尘装置的除尘水管包括一个竖直管部和连接在所述竖直管部顶端的水平管部，所述竖直管部与所述水平管部相互垂直，所述竖直管部下部设于所述箱体内，所述竖直管部上部穿出至所述箱体的上方，所述竖直管部能够相对所述箱体旋转。该旋转可设置为左右往复转动，或360°旋转。

根据本发明一个实施例，还包括一个转向电机，所述转向电机与所述控制装置信号连接，根据所述粉尘浓度传感器采集的粉尘浓度信息，该控制装置控制所述转向电机的工作，该转向电机带动所述竖直管部旋转一定角度，调整所述除尘水管端部设置的喷雾装置的朝向。

通过转动该除尘水管的竖直管部，来改变该除尘水管末端位置的喷雾盘的朝向，准确地对应到粉尘集中的区域(高浓度粉尘的区域)进行喷水雾除尘，同样可以节省水量、防止除尘效果未达到反而空气湿度过大的问题。该水平管部可将喷雾装置向远离箱体的方向伸送出去，更靠近高浓度粉尘集中的目标区域，同样可提高水雾的使用效率，节省水量、防止除尘效果未达到反而空气湿度过大的问题。

根据本发明一个实施例，还包含设于所述箱体内的供电装置；所述供电装置为所述感应装置、所述控制装置、所述水压控制器、所述风压控制器提供电能；所述箱体底部设有滚轮，在所述箱体内还设有动力装置，所述动力装置用于驱动所述滚轮转动，以到达矿井巷道中需要除尘或降温的工作位。此外，该供电装置还为信号转换器、所述转向电机、降温阀门、除尘阀门等提供电力。

借助滚轮和动力装置，使本发明的除尘降温设备成为一个可移动车结构，能够在矿井工作面及巷道内灵活地移动，一方面可降低移动工位的难度，另一面最主要的是，可根据预先人工植入程度，由控制装置控制动力装置持续供应动力和滚轮的转动方向，对于大面积遭受高温影响/粉尘影响的矿井区域，无需设置多台设备，只需由一台本发明的除尘降温“车”来回往复行走，就能够实现对大面积的高温/粉尘影响的区域进行自动化的除尘/降温工作。

本发明的有益技术效果包括：

(1)本发明的除尘降温智能设备，通过温度传感器、湿度传感器和粉尘浓度传感器实时监测和采集环境物理变量，由控制模块运算成实时控制指令，并根据控制指令发出控制信号，控制所述水压控制器、风压控制器的工作参数，以及所述除尘阀门、降温阀门的启闭，从而决定进水速度、进风速度、以及是否启动除尘工作、是否启动降温工作或者是否两者同时启动。同时根据除尘/降温后的结果，实时调整控制指令，保持进水速度、进风速度、工作模式与采集的环境的物理变量保持相适应。本发明实现用最小的耗水量和能耗量实现最高效的除尘/降温效果，用兼顾空气的湿度，避免除尘之后湿度过大造成一些设备易腐蚀生锈、或湿度过大情况下难以正常工作的问题。

(2)、本发明的除尘降温设备，包括处于箱体外部前方的一个探测杆，所述探测杆将温度传感器、湿度传感器，以及粉尘浓度传感器等伸出去，用于准确采集环境物理变量，减少边界环境的影响。还包括一个可旋转的除尘水管，它凸出于箱体的上方，可以相对箱体发生左右往复转动或360°转动，使喷雾装置的朝向可被调节，能够覆盖更加广的区域，特别是对于不宽阔的工位，除尘降温设备的放置方位也更加灵活。

(3)、本发明中的除尘装置包含一个喷雾装置，其为一个截面呈V字形的喷雾盘，该喷雾盘表面设有多个细小喷雾孔，V字形喷雾盘可以使喷出的水雾具有广阔的释放空间，使水雾覆盖空间更大，尽可能减少粉尘向边界外溢出，同时节约水量，用最小的耗水量实现最高效的除尘效果，尽可能减少对巷道中空气的相对湿度的影响。

(4)、本发明中的降温装置，从进风口向箱体内吸水高温空气，由风压控制器调节风速，并经降温水管充分换热后，从出风口吹出较低温度的风，经换热后得到较高温度的水则排出，回收利用；降温水管外壁密布着凸起的翅片，以增加与气流的接触面积，实现更高效的换热，达到井下巷道空间空气局部降温的作用。

(5)、本发明是集成除尘和降温功能于一体的“车”结构，可在矿井巷道内灵活地移动，根据实时检测的环境物理变量，智能化地进行除尘和/或降温，以满足不同情况下的工作需要。还可以由控制装置控制动力装置持续供应动力和滚轮的转动方向，对于大面积遭受高温影响/粉尘影响的矿井区域，无需设置多台设备，只需由一台本发明的除尘降温“车”来回往复行走，就能够实现对大面积的高温/粉尘影响的区域进行自动化的除尘/降温工作。

附图说明

图1是本发明除尘降温智能设备较佳实施例1的整体结构的示意图。

图2为本发明除尘降温智能设备较佳实施例1的信号走向及控制关系示意图。

图3是实施例1中V字形喷雾盘的平面结构示意图。

图4是本发明除尘降温智能设备较佳实施例1的降温水管的延伸方式示意图。

图5是本发明除尘降温智能设备较佳实施例2的降温水管的延伸方式示意图。

10智能感应控制系统、11感应装置、111温度传感器、112湿度传感器、113粉尘浓度传感器、114探测杆、12信号转换器、13控制装置、20进水装置、21进水管、22过滤装置、23三通管、231第一端、232除尘阀门、233降温阀门、30水压控制器、40除尘装置、41除尘水管、411竖直管部、412水平管部、42喷雾装置、421喷雾孔、50降温装置、51降温水管、51A第一支U形管、51B第二支U形管、52箱体、511出水管、521进风口、522出风口、60风压控制器、70转向电机、80供电装置、90动力装置、91滚轮。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，均不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

如图1所示，为本发明除尘降温智能设备较佳实施例1的整体结构的示意图。其中智能感应控制系统10，包含感应装置11、信号转换器12和控制装置13，三者依次信号连接。感应装置11包含温度传感器111、湿度传感器112、粉尘浓度传感器113，设于一个探测杆114的前端，温度传感器111、湿度传感器112、粉尘浓度传感器113等通过设置在探测杆114中间的导线连接信号转换器12，将实时采集的环境物理变量信号输送给信号转换器12，信号转换器12将收到的物理信号变量转换为更易于处理的数字信号，发送给控制装置13。该控制装置13根据收到的数字信号，运行预先人工植入的计算机程序，运算得到控制指令，指令包括：①水压大小，主要目的是控制除尘装置40的喷雾大小和速度，使喷雾水量与环境相适应；②风压大小，目的是控制降温装置50的进或出风口风速，使降温装置达到较优的换热状态；③控制除尘阀门232和降温阀门233的开与关，决定除尘装置40和降温装置50单独或同时工作。具体地执行方式是，该控制装置13根据前述控制指令，控制水压控制器30、风压控制器60的工作参数，同时控制除尘阀门232和降温阀门233的开合。其中水压控制器30可以控制进水速度和压力，风压控制器60可以控制气流经过箱体52内速度。除尘阀门232和降温阀门233的开合决定是否向除尘水管41、降温水管51送入冷水，从而启动本发明设备的除尘或降温的功能。感应装置11(温度传感器111、湿度传感器112、粉尘浓度传感器113)、信号转换器12、控制装置13、水压控制器30、风压控制器60、除尘阀门232、降温阀门233均由供电装置80提供电力。风压控制器60可为鼓风机，水压控制器30可为水泵。

探测杆114设于箱体52外部并向远离箱体52的方向延伸出去，感应装置11等设于该探测杆114末端，而信号转换装置12、控制装置13均设于箱体52内，由箱体52进行封装和保护。该探测杆114相对于箱体52伸出到较远的外部，可以将温度传感器111、湿度传感器112、粉尘浓度传感器113伸出到检测区域的中心位置(如浓粉尘集中的中心部位)，减少边界环境带来的监测误差，提高环境物理变量的采集准度度，使控制装置13输出的控制指令更准确更符合实际需要。

如图2所示为本发明除尘降温智能设备较佳实施例1的信号走向及控制关系示意图，包括感应装置11、信号转换器12、控制装置13、水压控制器30、风压控制器60、除尘阀门232、降温阀门233、还有转向电机70。其中感应装置11采集的信号发送信号转换器12、信号转换器12转换后的数字信号发送控制装置13、控制装置13根据收集的数字信号运算形成三种指令，分别发送给水压控制器30、风压控制器60、除尘阀门232及降温阀门233。此外，控制装置13还会根据数字信号运算获得控制除尘装置40的喷雾装置42的朝向和转动角度的指令，该指令发送给转向电机70。所述指令都可理解为电信号。

如图1所示，本发明的设备还包括进水装置20、进水装置20又包含进水管21、过滤装置22、三通管23。进水管21从箱体52伸出到外部与连接水源，进水管21连接过滤装置22，三通管23连接过滤装置22。通过过滤装置22的处理，滤除固体颗粒物，防止除尘水管41和喷雾装置42、降温水管51被含有杂质的水阻塞。通过过滤装置22的设置，可使进水管21连接的水源可以是综合开采平台的冷却用水，也可以是矿井内的地下水就地取材，减少除尘降温费用，也解决了综采设备的冷却水难以回收和利用的问题。水压控制器30安装在三通管23处，三通管23包含第一端231、第二端和第三端233，其中第一端231与过滤装置22连接，第二端处设有除尘阀门232、连接除尘水管41，第三端233处设有降温阀门233、连接降温水管51。水压控制器30可调节进水速度和除尘装置40的喷雾大小。

除尘装置40、包含除尘水管41和连接在除尘水管41末端的喷雾装置42。如图1所示，具体地，除尘水管41与位于箱体52的三通管23的第二端连接，除尘水管41包括竖直管部411和水平管部412，二者连接成一个直角管。竖直管部411一部分位于箱体52内，另一部分伸出至箱体52上方，与水平管部412连接。水平管部412向远离箱体52的一侧延伸出去，在端部安装喷雾装置42。其中竖直管部411为可相对箱体52转动，例如左右来回往复转动(路径为扇形转动)，以带动喷雾装置42来回喷撒水雾，可针对较大面积的高浓度粉尘区域。再或者，竖直管部411可以被控制产生360°的旋转。具体如图1所示，竖直管部411从箱体52上方伸出，与箱体52相交的位置设有一个转向电机70，该转向电机70受控制装置13控制转动方向和转动幅度，转向电机70作用于竖直管部411，带动竖直管部411(可通过齿轮啮合结构实现)向预定方向转动预定角度，从而调整喷雾装置42的朝向和喷射范围。

喷雾装置42，结合图1及图3所示为一个截面呈V字形的喷雾盘，喷雾盘表面设有多个微细喷雾孔421，这些喷雾孔421呈以中心为对称地辐射状密布排列。喷雾盘的盘面俯仰角度可调整，即一般情况下喷雾盘的盘面中轴线水平地朝向一侧；但在特殊工况下，也可以调整该喷雾盘的俯仰角度，使喷雾盘喷出的水雾有针对性地对粉尘浓度较大的区域直接喷洒水雾，通过增加粉尘的重量和粉尘间的粘结程度，使自然沉降，起到降低粉尘的效果，并能适应多种工况条件。V字形喷雾盘，使喷出的水雾能够向前方空间充分释放，扩大喷雾的范围，扩大水雾覆盖空间。微细喷雾孔密布在喷雾盘上，使喷雾效果更佳，可节约水耗。通过转动该除尘水管41，来改变喷雾盘的朝向，准确地对应到粉尘集中的区域(高浓度粉尘的区域)进行喷水雾除尘，同样可以节省水量、防止除尘效果未达到反而空气湿度过大的问题。该水平管部412可将喷雾装置向远离箱体52的方向伸送出去，相对于箱体52更靠近高浓度粉尘集中的目标区域，一方面保护箱体52内的各部件，一方面不影响除尘效率。

除尘装置40的工作方式为：较低温度的水源从进水管21，到达过滤装置22，过滤之后，由水压力控制器30输出控制压力，之后通过除尘阀门232，到达箱体52上方V字形喷雾盘，喷雾盘喷出细密的水雾，喷洒在尘源位置，附着在粉尘表面，增加粉尘自重与相互粘结，从而快速沉降，达到除尘效果。

降温装置50，包含箱体52和降温水管51。箱体52的设有进风口521和出风口522，在进风口522处设有一个风压控制器60(也可设在出风口522)，箱体52内形成区隔于环境的一个通风通道。降温水管51连接三通管23的第三端233，并且该处设有降温阀门233。如果感应装置11中的温度传感器111感应环境温度高于设定值，控制装置13将会控制降温阀门233开启，使进水装置20的冷水进入降温水管51，同时控制装置13会发送控制指令给设于进风口521处的风压控制器60，使该风压控制器60按照控制指令启动并工作，向箱体52内吸入外部的高温空气，高温空气在箱体52内向出风口522流动的过程中，与降温水管51的表面接触并发生热传递效应，降温水管51的水从出水管511处流出(可被回收利用)，带走空气的热量，使空气温度降低。

为了提高传热效率和降温效果，本实施例中，除了在降温水管51表面密布若干个翅片之外，还通过在箱体52有限的空间内设置降温水管51的延伸形状和整体走向等，内增加冷却水在箱体52内走过路径长度总合，从而提高单位体积的冷水与热空气的接触面积，提高降温效率。

结合图1和图4所示的，为本实施例降温水管51的延伸走向图。该降温水管51为一根连续的U形管。该U形管在走向上如图4所示，U形管在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成S形的延伸路径。如此可增加在有限空间内降温水管51的总长度和水流从进入到出来的路径，同时配合降温水管外部伸出的翅片，从两个方面共同来提高冷水与进入箱体52的高温空气的接触/传热面积，提高对冷水资源的利用效率，以更小的水量和水流驱动能耗，实现更好的降温效果。通过以上降温水管51的延伸形状和整体走向，使箱体52内被分割成若干小的通风通道，使进入箱体52的热空气被微分成细小的空气流，大大提高空气被降温的速率。图4中降温水管51的每一段均为图1所示的收尾连接延伸的U形管，而延伸的整体走向、弯折和排列状态如图4所示的S形。

箱体52内还设有供电装置80和动力装置90。供电装置80为感应装置11、信号转换器12、控制装置13、水压控制器30、风压控制器60、转向电机70等提供电能。箱体52底部设有滚轮91，动力装置90用于驱动滚轮91的转速、方向及启停，使本发明的除尘降温设备成为一个行走的“车”结构，灵活地在矿井巷道内移动、转弯、甚至往复来回走动。供电装置80可为蓄电池组或发电机。此外，控制装置13还可以控制动力装置90的工作参数，根据矿井内工作面的粉尘集中情况和温度变化，实现除尘降温设备智能化行走移动和除尘降温工作。

实施例2

实施例2与实施例1的区别，如图5所示，降温水管51为图1所示的U形管，但不同于实施例1的是，在本实施例中，从三通管23的第三端233进入的水会分成两个支流，即降温水管51包括分为2支U形管，其中第一支U形管51A在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成S形的延伸路径；第二支U形管51B在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成横卧的S形的延伸路径；所述第一支U形管的延伸方向与第二支U形管的延伸方向相互垂直交叉，最后都汇集到出水管511排出。如此，可进一步在箱体52的有限空间内延长单位体积的冷水在箱体52内流过的路径和表面积，细化空气在箱体52流动的空气束，实现高效降温、节省水量及能耗。

图5中降温水管51A、51B的每一段均为图1所示的收尾连接延伸的U形管，而延伸的整体走向、排列、交叉、弯折状态如图5所示。

以上所述，仅为本发明代表性的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于矿井的除尘降温智能设备，其特征是，所述除尘降温设备包括：

智能感应控制系统，包含信号连接的感应装置和控制装置；所述感应装置用于采集环境物理信息，所述控制装置根据所述环境物理信息运算获得控制指令并执行所述控制指令；其中，所述感应装置包括温度传感器、湿度传感器和粉尘浓度传感器；

除尘装置，包含除尘水管和连接在所述除尘水管末端的喷雾装置，所述喷雾装置将进入所述除尘水管的水以水雾的形式喷洒到环境中实现降尘；

所述除尘装置的除尘水管还包括一个竖直管部和连接在所述竖直管部顶端的水平管部，所述竖直管部与所述水平管部相互垂直，所述竖直管部下部设于一个箱体内，所述竖直管部上部穿出至所述箱体的上方，所述竖直管部能够相对所述箱体旋转；

所述除尘装置还包括一个转向电机，所述转向电机与所述控制装置信号连接，根据所述粉尘浓度传感器采集的粉尘浓度信息，该控制装置控制所述转向电机的工作，该转向电机带动所述竖直管部旋转一定角度，调整所述除尘水管端部设置的喷雾装置的朝向；

降温装置，包含箱体和降温水管，所述箱体的一端设有进风口，所述箱体相反于该进风口一端设有出风口，在所述进风口或所述出风口处设有一个风压控制器，所述箱体内形成通风通道；所述降温水管为迂回弯折地布置在所述箱体内；所述进风口从环境吸入高温空气进入所述箱体内与所述降温水管实现热交换，使空气温度被降低并从所述出风口吹出；

所述降温水管包括分为2支U形管，且各支U形管外表面设有翅片，其中第一支U形管在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成S形的延伸路径；第二支U形管在每一排上弯曲延伸到一端然后折回弯曲延伸到另一端，如此往复在俯视图上形成横卧的S形的延伸路径；所述第一支U形管的延伸方向与第二支U形管的延伸方向相互垂直交叉；

进水装置，包含进水管，所述进水管连接一个水压控制器，所述进水管向所述除尘水管和所述降温水管供应冷水；在所述进水管连接至所述除尘水管的管路上设有一个除尘阀门、在所述进水管连接至所述降温水管的管路上设有一个降温阀门；

其中：所述水压控制器、所述风压控制器由所述控制装置控制其工作参数；所述除尘阀门、所述降温阀门由所述控制装置控制开合；

所述信号转换装置、所述控制装置均设于所述箱体内，所述箱体的外部前端连接一根探测杆，所述感应装置安装在所述探测杆远离所述箱体的一端，所述感应装置通过穿设于所述探测杆中间的导线连接所述箱体内的信号转换装置。

2.根据权利要求1所述的用于矿井的除尘降温智能设备，其特征是，所述进水装置还包含过滤装置、和连接该过滤装置的三通管，所述三通管上安装有所述水压控制器，所述三通管的第一端连接所述过滤装置，所述三通管的第二端连接所述除尘水管，所述三通管的第三端连接所述降温水管，所述除尘阀门安装在所述第二端，所述降温阀门安装在所述第三端。

3.根据权利要求2所述的用于矿井的除尘降温智能设备，其特征是，所述智能感应控制系统还包括信号转换器，所述信号转换器将所述感应装置所采集的电信号处理成数字信号，然后发送给所述控制装置运算获得控制指令。

4.根据权利要求1所述的用于矿井的除尘降温智能设备，其特征是，所述喷雾装置为一个截面呈V字形的喷雾盘，所述喷雾盘连接在所述除尘水管的末端，所述喷雾盘表面布满呈辐射状排布的喷雾孔。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于矿井的除尘降温智能设备，其特征是，还包含设于所述箱体内的供电装置；所述供电装置为所述感应装置、所述控制装置、所述水压控制器、所述风压控制器提供电能；所述箱体底部设有滚轮，在所述箱体内还设有动力装置，所述动力装置用于驱动所述滚轮转动，以到达矿井巷道中需要除尘或降温的工作位。

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