CN110552734A - 无过滤元件移动式除尘设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无过滤元件移动式除尘设备，所述无过滤元件移动式除尘设备包括底盘、储气总管、风机、旋流器组、进风总管、供水装置、喷雾装置；所述底盘上设有行走结构；所述进风总管一端与所述风机的进风口连接；所述风机通过支架架设固定在底盘上；所述储气总管一端与所述风机的出风口连接，另一端封闭；所述旋流器组包括若干旋流器，各旋流器的进口通过延长管与储气总管连通，下出口向下设置；所述供水装置通过带有水泵的管路与喷雾装置连接，用于向喷雾装置供水。
Description
技术领域
本发明涉及除尘设备领域，特别是一种无过滤元件移动式除尘设备。
背景技术
对于施工隧道及狭长封闭半封闭空间除尘(以下以隧道为例)，多采用风机供风将尘霾排出隧道外，或者采用通风井风机抽风的方式将尘霾抽出隧道外，但这两种方式对于大山里的长(万米以上)大隧道除尘，都是难以解决的问题的，排完尘霾的时间太长，浪费大量的施工时间，严重影响施工进度。目前长大隧道出现了利用过滤原理的除尘系统：通过风机将隧道内污浊的空气吸入，通过滤芯过滤已达到除尘之目的。但截至现在还没有非常成功的实例，这主要是因为：
1.施工隧道尘霾浓重，且不断产生；
2.滤芯使用时间有限，几个施工循环，就要清洗或更换滤芯，使用成本高；
3.无法清除PM2.5(对人体最有害的尘霾)到合格程度；
4.无法清除水溶且对人体有害的硫化物、磷化物等有害物质。
因鉴于此，特提出此发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于狭长空间的、可以在除尘过程中同时清除大颗粒粉尘和小颗粒粉尘的除尘设备。
为了实现上述目的，本发明提供的一种无过滤元件移动式除尘设备，所述无过滤元件移动式除尘设备包括底盘、储气总管、风机、旋流器组、进风总管、高压供水装置、喷雾装置；
所述底盘上设有行走结构；
所述进风总管与所述风机的进风口连接；
所述风机安装在底盘上；
所述储气总管一端与所述风机的出风口连接，另一端封闭；
安装在底盘上的所述旋流器组包括若干旋流器，各旋流器的进口通过延长管与储气总管连通，下出口向下设置；
所述高压供水装置与喷雾装置连接，用于向喷雾装置供水。高压供水装置提供2MPa以上的高压水，以便形成细小的雾滴。
优选地，所述喷雾装置包括雾炮或喷雾球笼中的任意一种或两种的组合；
所述通过支架雾炮架设于底盘上，喷雾球笼设于进风总管远离底盘的一端。
优选地，所述进风总管和风机的进风口之间通过一球面连接器连接。
优选地，所述进风总管还设有进风总管驱动装置，所述进风总管驱动装置用于驱动进风总管的俯仰和左右摆动。
优选地，所述雾炮设有用于调整雾炮朝向的雾炮驱动装置
优选地，所述储气总管和旋流器的进口之间还设有整流器。
优选地，所述底盘上设有用于驱动行走结构、风机和水泵的动力装置组，所述动力装置组包括电机和燃油发动机。
优选地，所述无过滤元件移动式除尘设备内设有一液压系统，所述液压系统包括E液压泵组或/和D液压泵组；
所述E液压泵组包括E水泵和E风机主泵，所述E液压泵组由电机驱动；
所述D液压泵组包括D水泵和D风机主泵，所述D液压泵组由燃油发动机驱动；
所述D水泵和E水泵用于带动水泵马达向喷雾球笼和雾炮供水；
D风机主泵和E风机主泵用于带动风机马达工作；
所述D水泵、D风机主泵、E水泵和E风机主泵均为单泵、双联泵或多连泵中的任意一种；
所述水泵马达和风机马达为单液压马达、多液压马达串联或多液压马达并联三种形式中的任意一种。
优选地，所述D水泵、D风机主泵、E水泵和E风机主泵的泵出口均设有单向阀。
优选地，所述液压系统还设有用于切断D液压泵组的切断阀。
本发明提供的无过滤元件移动式除尘设备，具有如下有益效果：
高压水通过喷雾装置形成细小的水雾液滴分散在空气中，通过水雾吸附尘霾和溶解可溶性有害气体，并通过旋流器实现气液固分离的方式，实现了狭长空间内的除尘作业，采用该装置进行除尘作业，对尘霾中的大颗粒、小颗粒以及水溶性有害物质均有特别好的清除效果。该装置相较于现有的采用过滤方式进行除尘的设备而言，对小颗粒以及水溶性有害物质的清除效果更好，同时可长时间持续运行，克服了现有设备在运行一段时间后滤芯堵塞，从而需对滤芯进行清理或更换这一技术问题；提高了作业效率，降低了运行成本及维护成本，该设备还具有防止粉尘爆炸的作用。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的无过滤元件移动式除尘设备结构示意图。
图2为本发明实施例一提供的无过滤元件移动式除尘设备俯视图。
图3为本发明实施例二提供的无过滤元件移动式除尘设备的液压系统示意图。
图中：
1.底盘 2.支架 3.进风总管 4.喷雾球笼 5.风机 6.储气总管 7.旋流器组 8.雾炮 9.球面连接器
201.发动机 202.双向同速变速箱 203.D风机主泵 204.D水泵 205.D雾炮辅助泵206.液压油箱 207.第一切断阀 208.第二切断阀 209.液压油冷却器 2010.单向阀 2011.第三切断阀 2012.冷却风扇马达 2013.雾炮动作多路阀 2014.雾炮马达/进风总管多路控制阀 2015.雾炮驱动马达 2016.雾炮驱动马达 2017.进风总管摆动油缸 2018.进风总管升降油缸 2019.雾炮回转减速机制动 2020.回转马达 2021.雾炮液压缸 2022.回转马达2023.雾炮液压缸 2024.雾炮回转减速机制动 2025.风机马达 2026.风机驱动控制阀2027.水泵驱动控制阀 2028.水泵马达 2029.单向阀 2030.单向阀 2033.单向阀 2034.E水泵 2035.单向阀 2036.E风机主泵 2037.第一电机 2039.单向阀 2040.第二电机2041.E雾炮辅助泵
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，助于理解本发明内容。
请参考图1-2，本发明实施例提供了一种无过滤元件移动式除尘设备。
所述无过滤元件移动式除尘设备包括行走底盘1、支架2、储气总管6、风机5、旋流器组7、进风总管3、供水装置、喷雾装置。
为了使所述除尘设备可以进行移动作业，在所述底盘1上设有行走结构。
进一步的，在所述底盘1上，出于令该无过滤元件移动式除尘设备可以在狭长空间内自行行走并进行除尘工作的目的，所述底盘1上设有自行走装置。
在本实施例中，所述自行走装置以汽油机、柴油机作为动力源，抑或是采用通过线缆供电的电动机作为动力源。所述汽油机、柴油机及电动机亦可同时作为所述无过滤元件移动式除尘设备上其他设备的动力源。
进一步的，可以选择在底盘的两端均设置驾驶室的方式实现底盘的双向行驶，以避免在狭长空间内进行掉头。
所述进风总管3的一端向底盘1前方设置，另一端与所述风机5的进风口连接。
作为一种优选的方案，所述进风总管3设于底盘1一端的外侧(如图所示)，其远离底盘1的一端向外设置，以便于观察和控制左右和俯仰角度，另一端与风机5的进风口连接。
所述风机5通过支架2架设固定在底盘1上。
进一步的，出于使该除尘装置适用于各种边缘位置的目的，所述进风总管3通过一球面连接器9与风机5的进风口连接，对应的，进风总管3的外侧还设有进风总管驱动装置，所述进风总管驱动装置用于驱动进风总管的俯仰运动和左右摆动，通过增加进风总管自由度的方式实现对狭长空间的边角位置进行除尘作业。
但是应当注意的是，本发明对进风总管和风机的连接方式不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的连接方式。
在本实施例中，所述进风总管驱动装置为两个液压缸，两个液压缸均一端与进风总管3的外壁固定连接，另一端与支架固定连接，其中一个液压缸用于驱动进风总管3在水平方向上的动作，另一个液压缸用于驱动进风总管3在垂直方向上的动作。
但是应当注意的是，本发明对进风总管驱动装置的具体类型不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
在本实施例中，所述储气总管6水平设置，其一端与所述风机5的出风口相连，另一端封闭。
当时应当注意的是，本发明对所述储气总管的具体设置方式不做具体限定，本领域技术人员根据实际需要可以选择合适的储气总管设置方式。
所述旋流器组7中包括若干旋流器，各旋流器的进口通过延长管与储气总管6的管壁相连，使储气总管6与各旋流器连通。
在本实施例中，旋流器与储气总管6之间的延长管上还设有整流器，用于消除紊流，提高旋流器的分离效果，整流器可以为格栅。
各旋流器的上出口向上设置以排风，下出口向下设置以排污泥。在本实施例中，所述下出口向下贯穿底盘1设置，以将泥水引至底盘下部排出。
应当注意的是，本发明对旋流器组中旋流器的数量及选择的旋流器的具体类型不做具体限定，可以选用旋风除尘设备用的现有旋流器，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
所述喷雾装置包括雾炮或喷雾球笼中的任意一种或两种的组合，在本实施例中，采用的是雾炮和喷雾球笼组合的方式。
在本实施例中，所述雾炮8架设固定于支架2顶端。在其他的一些实施例中，所述雾炮也可以安装于其他位置。在本实施例中，进一步的，所述无过滤元件移动式除尘设备采用双雾炮8的设计，两个雾炮8对称的布置于支架2的顶端。
更进一步的，为了调节雾炮8的喷射角度，雾炮8下方还设有用于调整雾炮朝向的雾炮驱动装置。
在本实施例中，所述雾炮驱动装置包括一个用于调整雾炮俯仰角度的雾炮液压缸和用于调整雾炮水平朝向的回转马达。
所述喷雾球笼4固定于进风总管3远离底盘的一端。
但是应当注意的是，在其他的一些实施例中，根据实际需要，还可以采用其他形状的喷雾笼状结构代替本实施例中的喷雾球笼。
所述供水装置通过管路与雾炮和喷雾球笼连接，用于向雾炮和喷雾球笼供水。
在本实施例中，所述高压供水装置为带有泵机的储水罐，所述储水罐设于底盘1与储气总管6之间。当然如果现场有高压水(2-6MPa)，还可以采用现场高压水直接连接到喷雾装置。
下面对本发明提供的无过滤元件移动式除尘设备的工作原理做进一步说明。
本无过滤元件移动式除尘设备通过底盘的自行走装置行驶至预定除尘作业位置，通过进风总管驱动装置和雾炮驱动装置调节好进风总管的位置和雾炮的朝向，通过储水罐及水泵向雾炮和喷雾球笼输送高压水。
雾炮将高压水打成水雾，喷射至离进气总管设有喷雾球笼一端较远的周围区域，分散在空气中，实现预除尘：水雾雾滴与空气中的尘霾亲和，形成泥雾，较大体积的泥雾雾滴直接降落地面，较小同体积的泥雾雾滴，在空气的扰动下悬浮于空中。
喷雾球笼通过构造于球笼框架的大量喷头同样也将高压水喷射成水雾，围绕在喷射球笼周围，除了利用与雾炮相同的原理形成泥雾外，同时也产生过量的雾滴，使空气中的水分含量过饱和。
启动风机，风机通过进风总管将上述形成的泥雾、空气、水雾混合吸入无过滤元件移动式除尘设备内，并在加速加压后排入储气总管内，在进风总管内水雾与空气混合并进一步提高与空气中尘霾碰撞亲和机会。
位于储气总管内的高压高速混合气体(空气、泥雾、水雾)经位于旋流器入口的整流器消除紊流后，进入旋流器。
上述的混合气体在旋流器的离心作用下，泥水贴在旋流器的内壁上，又下出口流出至地面，而混合气体中过饱和的水分对旋流器有自清洁的作用，空气从旋流器的上出口自行流出，以实现了泥水与空气的分离，同时也实现了对原作业空间内尘霾的沉降。更重要的时，未被雾滴捕获的尘霾颗粒在旋流器中由于旋转产生的离心力，撞向旋流器内壁表面的泥水膜被捕获，进一步强化了尘霾的分离。
滴落至地面的泥水可由狭长空间作业现场的泥水泵统一抽走，抑或是采用其他方式处理，再次就不在具体赘述。
本发明提供的无过滤元件移动式除尘设备，通过水雾吸附尘霾并分离与旋流分离的结合方式，实现了狭长空间内的除尘作业，采用该装置进行除尘作业，对尘霾中的大颗粒、小颗粒以及水溶性有害物质均有特别好的清除效果。该装置相较于现有的采用过滤方式进行除尘的设备而言，对小颗粒以及水溶性有害物质的清除效果更好，同时可长时间持续运行，克服了现有设备在运行一段时间后滤芯堵塞，从而需对滤芯进行清理或更换这一技术问题；提高了作业效率，降低了运行成本及维护成本，该设备还具有防止粉尘爆炸的作用。
请参考图3，本发明实施例提供了一种无过滤元件移动式除尘设备用液压系统，实现相关动作的液压驱动。
应当注意的是，本实施例中所述液压系统中的各电机以及各液压泵，均包括利用多个电机或多联泵实现所述功能的形式，若采用不同的组装形式以及不同型号实现了与本说明书中所述内容相同的功能，均应纳入本专利所保护的范畴。
进一步的，本系统中所包括的各液压马达也包括采用单个液压马达、或多个液压马达串联或并联的形式。同样的，若采用不同的组装形式以及不同型号实现了与本说明书中所述内容相同的功能，也均应纳入本专利所保护的范畴。
本系统中包括两组液压泵组，在下述描述中用代号D(即代表发动机)和E(即代表电动机)进行区分。
E液压泵组包括E水泵2034,、E风机主泵2036以及E雾炮辅助泵2041，上述各泵均由第一电机2037和第二电机2040驱动，用于固定位置除尘和短距离移动除尘，此时发动机201用于驱动自行走装置运行。
D液压泵组包括D水泵204、D风机主泵203和D雾炮辅助泵205，上述各泵均由发动机201通过双向同速变速箱202驱动，用于长距离移动除尘，在此过程中发动机201同时还通过双向同速变速箱驱动202自行走装置运行。
D液压泵组和E液压泵组不可同时工作，当D液压泵组工作时，第一电机和第二电机均断电，E液压泵组不工作；当E液压泵组工作时，发动机201熄火，D液压泵组不工作；特殊的，当进行短距离移动除尘作业时，发动机201只用于驱动自行走装置，E液压泵组工作，D液压泵组空转。
如果两组泵同时工作，排量加倍，会造成系统中液压马达等组件超速，造成损坏。为此，本系统设有第一切断阀207、第二切断阀208和第三切断阀2011，当动力电接通的同时，第一切断阀207、第二切断阀208和第三切断阀2011会自动切断D液压泵组的液压油路(回液压油箱206)，两套液压泵组泵组不会同时发挥作用。
为避免D液压泵组的工作时，对E液压泵组产生“反转”动力；因此在D液压泵组工作时，会通过第一切断阀207、第二切断阀208和第三切断阀2011泄压(此时已接通)。同时在本系统中，每个泵出口均设置了单向阀(2039、2035、2033、2030、2029、2010)。
E水泵2034或D水泵204(从液压油箱吸油，二者只能一个发挥作用)提供的压力油通过液压油管进入水泵驱动控制阀2027(二位四通阀)，在电磁铁或先导油的作用下，水泵驱动控制阀2027动作，压力油驱动水泵马达2028运转带动高压水泵工作，液压油再通过水泵驱动控制阀2027回油。
E风机主泵2036或D风机主泵203(从液压油箱吸油，二者只能一个发挥作用)提供的压力油通过液压油管进入风机驱动控制阀2026(二位四通阀)，在电磁铁或先导油的作用下，风机驱动控制阀2026动作，压力油驱动风机马达2025运转带动风机工作，液压油再通过风机驱动控制阀2026回油。
E雾炮辅助泵2041或D雾炮辅助泵205(从液压油箱吸油，二者只能一个发挥作用)提供的压力油通过液压油管进入雾炮动作多路阀2013(三位四通阀，装有减压阀和溢流阀)，在电磁铁或先导油的作用下，雾炮动作多路阀2013动作，实现左右雾炮回转减速机制动2024、2019松开，实现回转马达2022和2020的回转动作，实现左右雾炮液压缸(2021和2023)的伸缩动作，液压油再通过雾炮动作多路阀2013回油。
E雾炮辅助泵2041或D雾炮辅助泵205(从液压油箱吸油，二者只能一个发挥作用)提供的压力油通过液压油管进入雾炮马达/进风总管多路控制阀2014(三位四通阀)，在电磁铁或先导油的作用下，雾炮马达/进风总管多路控制阀2014动作，实现左右雾炮驱动马达2015和2016工作，实现进风总管摆动油缸2017和进风总管升降油缸2018的伸缩动作，液压油再通过雾炮马达/进风总管多路控制阀2014进入冷却风扇马达2012驱动冷却风扇，给液压油冷却器209送风冷却。从水泵驱动控制阀2027、风机驱动控制阀2026、雾炮动作多路阀2013、雾炮马达/进风总管多路控制阀2014的回油汇集到液压油冷却器209进行冷却，并经液压油箱206内的回油滤芯过滤，回到油箱。
采用本系统可以实现设备的长距离移动(行驶中)除尘、短距离移动(行驶中)除尘、固定位置除尘的全功能。
但是应当注意的是，对于短距离移动(行驶中)除尘、固定位置除尘功能，为降低成本，高压水泵、风机、雾炮、冷却风扇等都可直接电机驱动，发动机只提供设备行驶驱动力，这会大大降低制作成本，但同时也限制了其适用范围。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述无过滤元件移动式除尘设备包括底盘、储气总管、风机、旋流器组、进风总管、高压供水装置、喷雾装置；
所述底盘上设有行走结构；
所述进风总管与所述风机的进风口连接；
所述风机安装在所述底盘上；
所述储气总管一端与所述风机的出风口连接，另一端封闭；
安装在底盘上的所述旋流器组包括至少一个旋流器，各旋流器的进口通过延长管与储气总管连通，下出口向下设置；
所述高压供水装置与喷雾装置连接，用于向喷雾装置供水，喷雾装置安装在底盘上。
2.根据权利要求1所述的无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述喷雾装置包括雾炮或喷雾球笼中的任意一种或两种的组合；
所述雾炮通过支架安装在底盘上，所述喷雾球笼设于进风总管远离底盘的一端。
3.根据权利要求1所述的无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述进风总管和风机的进风口之间通过一球面连接器连接。
4.根据权利要求3所述的无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述进风总管还设有进风总管驱动装置，所述进风总管驱动装置用于驱动进风总管的俯仰和左右摆动。
5.根据权利要求2所述的无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述雾炮下方设有用于调整雾炮朝向的雾炮驱动装置。
6.根据权利要求1所述的无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述储气总管和旋流器的进口之间还设有整流器。
7.根据权利要求1所述的无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述底盘上设有用于驱动行走结构、风机和水泵的动力装置组，所述动力装置组包括电机或/和燃油发动机。
8.根据权利要求7所述的无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述无过滤元件移动式除尘设备内设有一液压系统，所述液压系统包括E液压泵组和D液压泵组；
所述E液压泵组包括E水泵和E风机主泵，所述E液压泵组由电机驱动；
所述D液压泵组包括D水泵和D风机主泵，所述D液压泵组由燃油发动机驱动；
所述D水泵和E水泵用于带动水泵马达向喷雾装置供水；
D风机主泵和E风机主泵用于带动风机马达工作；
所述D水泵、D风机主泵、E水泵和E风机主泵均为单泵、双联泵或多连泵中的任意一种；
所述水泵马达和风机马达为单液压马达、多液压马达串联或多液压马达并联三种形式中的任意一种。
9.根据权利要求8所述的无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述D水泵、D风机主泵、E水泵和E风机主泵的泵出口均设有单向阀。
10.根据权利要求8所述的无过滤元件移动式除尘设备，其特征在于，所述液压系统还设有用于切断D液压泵组的切断阀。
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