CN111362023A - 干散货输送铁路卸车翻车机粉尘抑制和格栅防积料高速水雾系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于火车卸料翻车机粉尘抑制和格栅防积料的高速水雾流系统，通过喷嘴产生高速、致密、一定粒径的水雾流，喷嘴组合布置在翻车机周边，形成均匀、致密的高速水雾幕流帘；对含尘气流产生诱导、卷吸、碰撞、捕集、凝聚作用，尘粒被水滴控制；被水雾滴捕集的粉尘在水流的夹带和重力作用下最终沉降到物料中，使粉尘颗粒真正从空气中分离。同时水雾流均匀喷洒到物料中对输送物料的湿度进行有效调节，进一步抑制扬尘；特殊设计的水雾流对格栅进行作用，可以防止格栅的物料滞留积料；由于水雾完全混入物料中，在冬季低温时水不会产生冰冻；水雾系统水量可以精确自动控制，可以满足单节或多节翻车机的使用要求。

Description

干散货输送铁路卸车翻车机粉尘抑制和格栅防积料高速水雾 系统

技术领域

本发明涉及采用高速、致密水雾流来控制干散货输送过程中火车卸载回转型翻车机作业的粉尘逸散，防止粉尘扩散对空气的污染；同时水雾流均匀喷洒到物料中对输送物料的湿度进行有效调节，进一步抑制粉尘扬尘发生；特殊设计的水雾流对下部漏斗拦截格栅进行冲刷、喷淋，可以防止翻车机下部格栅的物料滞留积料；由于水雾完全混入物料中，在冬季低温作业时水不会产生冰冻现象。

该系统包括泵、溢流阀、安全阀、管道、自动控制阀、软管、喷嘴、控制箱、手动控制阀、管道分配器、压力表等，采用多个喷嘴组合布置在翻车机设备周边，形成高速、连续、致密水雾幕流，对含尘气流进行诱导、拦截、卷吸、碰撞、聚集，将粉尘粒捕集到水滴中，通过水流夹带作用进入到物料中，空气变洁净排出，真正达到控制粉尘防止粉尘颗粒逸散的效果。

本发明设备简单、运行维护成本低、可以抵抗气流扰动的影响、适应各种粉尘浓度变化情况、满足冬季低温使用条件。

背景技术

在干散货火车输送过程中，通常采用回转式翻车机卸载物料，通过翻转火车车厢使物料倾倒落入下部料仓，由于物料下落产生的气流影响，导致粉尘随气流逸散，翻车机每次可以翻卸单节或数节车厢，在翻车机下部设置有格栅用来拦截大块物料或异物，防止对后级输送设备的影响。

为控制翻车机作业时的粉尘逸散污染环境，传统的处理技术包括袋式除尘器、喷淋洒水等技术，近年来干雾抑尘技术也作为常用的除尘方法，但从实际使用效果评估，这些处理技术都不能有效控制翻车机作业粉尘的逸散。

由于物料中的水分在气流强烈扰动下传递到空气中，含尘气流的湿度接近或达到饱和，导致袋式除尘器滤袋快速板结，压缩空气反冲效果差，无法正常运行。

喷淋洒水技术水滴粒径过大，水滴速度太低，无法有效捕集扩散到空气中的微细尘粒，水流不密闭，粉尘颗粒易穿透水流层，不能真正抑制粉尘的扩散。

干雾抑尘技术，采用微小水雾粒≤10μm，并没有真正将捕集的粉尘粒有效降落回到物料中；采用压缩空气雾化喷嘴，气流扰动增加反而导致粉尘逸散量变大；由于雾状小水粒在空气中会快速蒸发，大部分的尘粒由于水份挥发后，仍然悬浮在空中随着气流运动而扩散；少部分随着干雾飘散的尘粒降落在周边区域设备表面、建构筑物表面、地面上，增加了清扫工作量，在清扫过程中又产生了粉尘的二次扬尘污染，实际应用中干雾抑尘技术的综合除尘效率很低；干雾喷嘴非常容易堵塞，需频繁清洁维护，对用水水质要求高。

在翻车机下部的格栅上经常发生物料的聚集、滞流，影响物料流动，通常采用人工定期清理作业来清除，作业环境粉尘浓度污染严重并存在安全隐患，人工作业效率低；也尝试过使用各种机械破碎技术来防止格栅物料积料，但投资运行成本高，维护困难影响正常使用，总体效果不理想。

发明内容

本发明的高速水雾流抑制系统，采用高压水流，通过喷嘴将水流雾化成粒径为10～1000μm范围的水滴，高速喷射形成致密水雾幕流。

高速运行的最佳直径的水滴可以与粉尘粒发生有效碰撞，将悬浮在空气中的粉尘颗粒捕集到水滴中，空气变洁净；这些被捕集的颗粒由于高速水流夹带和重力作用重新进入到物料流中。

根据现场空间的气流运动，喷嘴布置充分利用水雾流的诱导作用，对含尘气流进行有效拦截、卷吸、碰撞，捕集粉尘微粒，含尘水流最终完全落入物料中。

雾化良好流量稳定的水雾流与物料流均匀混合，使水分在物料中均匀分布，物料中的湿度保持平衡，物料中的湿度均衡有利于抑制粉尘从物料中的逸散。

粉尘完全落入物料中，不会飞散到空中，不会在翻车机房内沉降，不用进行频繁的人工清扫，减少了由于清扫产生的二次污染现象。

利用高速水雾幕流形成的水流冲刷格栅和料斗壁表面可以避免和减少物料淤积，水可以减小物料与格栅、设备壁面的作用力，弱化物料在表面的聚集；水可以对物料产生软化作用，使其便于流动；水对块状物料的湿润、浸透增加了块状物料的重量，使其分裂、破碎，流动性增加；水流的冲刷力也有利于物料的下落运动等。

水流完全均匀进入到物料中，也可避免冬季低温结冰现象的发生。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用高压单相液压喷雾技术，包括泵、溢流阀、安全阀、自动控制阀、单相喷嘴、控制箱、管道、软管、手动控制阀、分配器、压力表等。通过泵产生高压水流，经由管道输送到喷嘴，每个喷嘴设置独立的自动控制阀，喷嘴能产生高速、连续、致密、一定粒径大小的水雾流；喷嘴组合均匀布置在空间面上，保证水雾幕流层无缝相连，形成均匀、致密的高速水雾流幕帘；喷嘴的布置可充分利用水雾流对含尘气流的诱导作用，促进水滴与粉尘粒的碰撞；喷嘴的布置使水雾流全面覆盖格栅，有效发挥水对物料作用力的产生，使物料不在格栅、壁面聚集、滞留。

上述的水雾流系统，所述泵提供水流动力，所述泵出口压力＞1.0MPa,产生高压水流，使所述喷嘴喷射出高速、致密、一定粒径分布的水雾流。所述泵出口通过管道与自动控制阀、喷嘴相连，为所述喷嘴提供高压连续水流。

上述的水雾流系统，所述泵的出口压力和流量可以通过所述控制箱自动控制和调节。

上述的水雾流系统，所述泵出口管道上设置溢流阀、安全阀、压力表，当水流停止喷射时，所述溢流阀自动开启，水流通过旁通回流出去，可以减少能耗。当管道系统压力过高时所述安全阀自动开启卸压水流，保证管网、设备的安全。

上述的水雾流系统，每一支路管都设置手动控制阀、自动控制阀、压力表，通过软管与所述喷嘴相连接，所述自动控制阀可以根据要求对每个喷嘴进行独立控制。

所述喷嘴喷射角度为20～900范围，为单相液压(水)喷嘴，包括实心锥形、空心锥形、扇形喷嘴。

所述喷嘴安装角度Q，范围为0～900，通过所述喷嘴可产生高速、致密、一定粒径、一定宽度的水雾流，水雾幕角度可调，形成向下的水雾幕流，利于被捕集的粉尘粒沉降。

上述的水雾流系统，通过环绕翻车机周边布置所述喷嘴，产生连续、无缝、密闭的高速水雾幕帘，形成对设备溢尘空间的非接触、动态封闭。

上述的水雾流系统，产生的高速运动的微小水滴可与粉尘颗粒发生碰撞、凝聚并将其捕集，形成较大的水、粉尘混合颗粒，混合颗粒在重力和水流夹带力的作用下，最终进入到物料中，使粉尘从空气中脱离，不逸散到大气中去。

本发明的有益效果是，高速、致密、微小水粒的水雾幕流能真正拦截、卷吸、捕集、沉降粉尘颗粒，使其沉降回到物料中，从空气中分离；这种水雾流可以有效诱导含尘气流与水雾混合、使水滴与粉尘粒发生有效碰撞，尘粒被水滴捕集；这种高速水雾幕流能抵抗气流、风的扰动影响，保证有效的运行；并且可方便的实现自动控制，适应粉尘浓度变化影响。

本发明可真实有效的将捕集的粉尘颗粒通过水流夹带和重力作用重新回到物料中。

本发明可对物料流的含水率进行均匀混和控制。

本发明可对物料在格栅、壁面的物料聚集、滞留现象进行有效抑制。

本发明可以全天候运行，没有冬季低温结冰现象。

附图说明

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

图1为水雾系统流程和平面图；

图2为水雾系统剖面图。

图中1.泵，2.溢流阀，3.安全阀，4.管道，5.自动控制阀，6.喷嘴。

具体实施方式

回转式翻车机空间粉尘逸散的高速水雾幕流抑制系统包括泵1、溢流阀2、安全阀3、管道4、自动控制阀5、喷嘴6、控制箱、手动控制阀、管道分配器、压力表等，喷嘴总数量根据翻车机尺寸大小布置确定。

如图1所示，水流通过泵1加压流至各喷嘴6，泵出口安装溢流阀2，当喷嘴6停止喷射时溢流阀2自动开启，水回流到进水口；泵出口安装安全阀3，当管网压力过高时安全阀3自动开启卸压水流；由喷嘴射出的水雾流在翻车机周边形成高速水雾幕流，水流量和压力可以通过控制箱进行自动控制和调整。

当翻车机开始翻转卸料时，水雾系统开始运行，翻车机卸料停止时水雾系统停止运行，水雾系统运行时间可根据情况进行调整。

【实施例1】

在翻车机坑口周边布置喷嘴，喷嘴6可双向对称布置如图1、2示。根据设计要求，喷嘴布置间距w为0.1～1.5m范围，喷嘴的总数量由翻车机坑口尺寸确定；喷嘴喷射形成连续、无缝的水雾幕流，完全封闭翻车机周边区域。喷嘴6安装位置角度Q范围为0～900，可形成向下喷射的水雾，有利于水流夹带粉尘粒向下运动进入物料中；向上溢散的粉尘粒在高速水雾流的作用下被拦截、捕集，最终沉降到物料中。

向下运行的水雾流可以对格栅上滞留的物料产生冲刷等作用，使物料粉碎、滑落、流动到格栅下部，减少或避免格栅、壁表面的积料。

水流完全混和进入物料中，冬季低温时不会产生结冰现象。

【实施例2】

本发明的水雾流系统可以满足单节或多节卸料翻车机的使用要求。

Claims (10)

1.一种干散货输送火车卸载翻车机作业粉尘逸散控制，物料湿度均匀调节，格栅防积料的高速水雾流系统。

2.根据权利要求1所述的水雾流系统包括：泵、溢流阀、安全阀、管道、自动控制阀、软管、喷嘴、控制箱、手动控制阀、管道分配器、压力表等，其特征在于：泵运行产生高压水流，通过管道输送到喷嘴，每个喷嘴设置独立的自动控制阀(电动或气动)，喷嘴能产生高速、致密、粒径分布为10～1000μm的水雾流。

3.根据权利要求1或2所述的水雾流系统，其喷嘴均匀组合布置在翻车机周边，间距为0.1～1.5m，保证水雾无缝相连，形成均匀、致密的高速水雾流幕帘。

4.根据权利要求1或2所述的水雾流系统，其特征在于：所述泵压力＞1.0MPa，泵出口通过管道与自动控制阀、喷嘴相连，为喷嘴提供高压连续水流。泵出口管道上设置溢流阀、安全阀、压力表。

5.根据权利要求1或2所述的水雾流系统，其特征在于：所述泵的压力、流量可以自动控制和调节。

6.根据权利要求1或2所述的水雾流系统，其特征在于：每一支路管设置自动控制阀，通过管道或软管与喷嘴相连接。

7.根据权利要求1或2所述的水雾流系统，其特征在于：所述喷嘴为单相液压(水)喷嘴，喷射角度为20～90°范围，通过所述喷嘴可产生高速、致密、所述粒径、所述宽度的水雾流。

8.根据权利要求1或2所述的水雾流系统，其特征在于：所述喷嘴安装角度可调，范围为0～90°，形成喷射水雾幕流角度可调。

9.根据权利要求1或2所述的水雾流系统，其特征在于：喷射水雾流可以有效覆盖、流经格栅，对格栅表面产生冲刷等作用。

10.根据权利要求1或2所述的水雾流系统，其特征在于：包括单节和多节卸载翻车机的组合。

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