CN111921318A - 一种隧道降尘系统及降尘车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道降尘系统及降尘车，其技术方案为：包括依次设置的第一过滤室、第二过滤室、第三过滤室、第四过滤室、第五过滤室，所述第一过滤室侧面安装引风机，第一过滤室内部安装粗过滤网；第二过滤室内安装喷雾装置，第三过滤室中依次设置高压电线网和极性收集板；所述第四过滤室包括自洁式过滤器，第五过滤室内设有蜂窝状活性炭。本发明可以通过引风机将隧道内的烟尘吸入过滤系统内，对空气在封闭系统内进行处理，不影响外部环境。

Description

一种隧道降尘系统及降尘车

技术领域

本发明涉及隧道降尘技术领域，尤其涉及一种隧道降尘系统及降尘车。

背景技术

在矿山隧道施工过程中，由于隧道钻孔、爆破、开挖和运输时洞内会产生大量的烟尘，这些烟尘降低了施工人员的能见度，遇到存在瓦斯等有害气体的隧道，会十分不利于作业人员的呼吸道健康，影响施工进度。另外随着国内经济实力的不断提高，所建设的隧道的里程也不断增长，隧道内的大量烟尘堆积在隧道深处，如不采用积极有效的措施，将会大大延迟施工进度。

现有阶段，针对隧道降尘所采用的方法是自然通风与机械通风。发明人发现，其中自然通风是利用洞室内外的温差或风压差来实现通风的一种方式，一般仅限于短直隧道，且受洞外气候条件的影响极大。机械通风一般在隧道内布设风管，用高压风机对粉尘进行吹除，但隧道较长时，效率低下，且布设风管成本较高。还有一些隧道则利用水管或洒水车等在隧道内进行洒水作业，但是造成现场地面泥泞，增加了安全隐患，如遇上湿陷性黄土隧道，易造成隧道沉陷，危及施工人员安全。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种隧道降尘系统及降尘车，可以通过引风机将隧道内的烟尘吸入过滤系统内，对空气在封闭系统内进行处理，不影响外部环境。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种隧道降尘系统，包括依次设置的第一过滤室、第二过滤室、第三过滤室、第四过滤室、第五过滤室，所述第一过滤室侧面安装引风机，第一过滤室内部安装粗过滤网；第二过滤室内安装喷雾装置，第三过滤室中依次设置高压电线网和极性收集板；所述第四过滤室包括自洁式过滤器，第五过滤室内设有蜂窝状活性炭。

作为进一步的实现方式，所述第二过滤室顶部安装净水箱，所述喷雾装置与净水箱相连，且喷雾装置下方设有淋水腔。

作为进一步的实现方式，所述喷雾装置包括若干雾化喷头，所述雾化喷头通过水管连接净水箱，且净水箱与水管的连接端安装水泵。

作为进一步的实现方式，所述淋水腔一端与第一过滤室连通，另一端与第三过滤室连通；且淋水腔底部连接污水箱。

作为进一步的实现方式，所述高压导电网沿竖直方向安装，高压导电网后侧固定有多个极性不同的极性收集板。

作为进一步的实现方式，所述自洁式过滤器包括反吹装置和控制系统，所述反吹装置包括过滤筒、连接于过滤筒一端的文氏管；对应于文氏管的位置安装反吹喷头，所述反吹喷头通过反吹电磁阀连接控制系统。

作为进一步的实现方式，所述第四过滤室端部设有洁净空气出口，所述控制系统包括安装于洁净空气出口处的负压探头，所述负压探头依次连接压差控制器、压差报警器和PLC控制单元。

作为进一步的实现方式，所述第五过滤室一侧与第四过滤室，第五过滤室顶部设有出风口。

第二方面，本发明实施例还提供了一种隧道降尘车，包括所述的降尘系统。

作为进一步的实现方式，还包括行走系统、动力系统，所述动力系统为行走系统提供动力；所述降尘系统安装于行走系统上方。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明的一个或多个实施方式的第二过滤室采用内部喷水淋洒结构，使空气中的灰尘吸附进水滴中流入污水箱集中处理，不影响外部环境；

(2)本发明的一个或多个实施方式的第三过滤室采用空气电离技术，使灰尘颗粒物带电分离，并通过带电收集板将电离后的颗粒进行收集；

(3)本发明的一个或多个实施方式的第四过滤室采用自洁过滤器，通过反吹装置和控制系统使反吹源自动清洁过滤纱网，节约劳动力；

(4)本发明的一个或多个实施方式的第五过滤室采用活性炭吸附技术，使空气进入蜂窝状活性炭，吸附其中的瓦斯等有害气体。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的引风机结构示意图；

图3是本发明根据一个或多个实施方式的雾化喷头结构示意图；

图4是本发明根据一个或多个实施方式的第四过滤室结构示意图；

图5是本发明根据一个或多个实施方式的第五过滤室结构示意图；

其中，1-第一过滤室，2-第二过滤室，3-第三过滤室，4-第四过滤室，5-第五过滤室，6-动力系统，7-行走系统，11-扇叶，12-支柱，13-引风机，14-粗过滤网，21-雾化喷头，22-连接件，23-水管，24-净水箱，25-水泵，26-喷雾装置，27-淋水腔，28-污水箱，31-高压导电网，32-极性收集板，41-过滤筒，42-文氏管，43-反吹喷头，44-反吹源，45-反吹电磁阀，46-PLC控制单元，47-压差控制器，48-压差报警器，49-负压探头，410-洁净空气出口，51-活性炭，52-出风口。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

反吹电磁阀、反吹喷头、反吹源均为功能性命名，并不对其结构进行限定；例如反吹电磁阀表示用于控制反吹脉冲的电磁阀。

实施例一：

本实施例提供了一种隧道降尘系统，如图1所示，包括依次设置的第一过滤室1、第二过滤室2、第三过滤室3、第四过滤室4、第五过滤室5，其中，第二过滤室2内安装喷雾装置26。第一过滤室1、第二过滤室2、第三过滤室3、第四过滤室4、第五过滤室5依次连通，形成过滤通道。

在本实施例中，第一过滤室1、第二过滤室2、第三过滤室3、第四过滤室4和第五过滤室5可以为长方体腔室、圆柱形腔室或者其他形状的腔室，只要能够满足过滤条件即可，具体可以根据实际要求选择。

第一过滤室1一侧与第二过滤室2连通，第一过滤室1的另一侧设有通风口；所述通风口外侧安装引风机13，所述引风机13为离心风机。进一步的，如图2所示，引风机13包括多个扇叶11，所述扇叶11沿支柱12的周向均匀分布，通过引风机13将隧道内的烟尘吸入第一过滤室1内。第一过滤室1的内部安装粗过滤网14，粗过滤网14沿竖直方向安装，隧道内的烟尘经过第一过滤室1中的粗过滤网14，过滤掉颗粒较大的灰尘。在本实施例中，所述粗过滤网14的孔径为10000-20000nm。

第二过滤室2的内部安装喷雾装置26，喷雾装置26下方依次设置淋水腔27和污水箱28，所述淋水腔27底部通过排水管道与污水箱28连通。第二过滤室2顶部安装净水箱24，所述净水箱24与喷雾装置26相连。

进一步的，如图1所示，淋水腔27由两个相互平行的水平隔板形成，其中一个水平隔板位于过滤通道一侧，另一个水平隔板安装于过滤通道另一侧。喷雾装置26安装于淋水腔27上方，如图3所示，所述喷雾装置26包括若干沿水平方向间隔分布的雾化喷头21，雾化喷头21通过连接件22连接水管23的一端，水管23的另一端连接至总水管。所述总水管与净水箱24相连，且总水管安装水泵25，用于将净水箱24中储存的水泵入水管23中。

所述雾化喷头21伸入淋水腔27中，运行时，第二过滤室2空气中的大颗粒粉尘成分与水雾相接触，被水雾裹挟后在淋水腔27下行流动，汇聚于第二过滤室2底部。通过排水管道将积累的污水排入污水箱28进行集中式处理。

第三过滤室3内设有高压导电网31和极性收集板32，高压导电网31沿竖直方向安装，其导电丝线交织铺设，使得过滤通道内形成覆盖其径向截面的一整面驻极，通过过滤通道任何位置的空气均能被极化。在本实施例中，所述导电丝线的线径为0.005-0.5mm。

极性收集板32位于高压导电网31的后侧(远离第二过滤室2一侧)，与第二过滤室2侧壁固定。极性收集板32的安装区域为收集区，收集区设有多块具有不同极性的极性收集板32。所述极性收集板32为金属板，通过连接不同的电极实现具有不同极性。

引风机13工作，带动空气沿过滤通道的出风方向送风，第三过滤室3采用高压导电网31架装于过滤通道内，保证空气可顺利通过导电网络，降低空气阻力。通电后导电丝网产生强电场，使得空气中分子极化产生带电离子，将通过前置过滤器(第二过滤室2)的细小烟尘颗粒在第三过滤室3的电离区(安装高压导电网31的区域)进行电离，分解成不同极性的离子。收集区将经电离区电离后的离子吸附在极性收集板32上。

第四过滤室4由自洁式过滤器组成，自洁式过滤器包括反吹装置和控制系统，其中，反吹装置包括反吹电磁阀45、反吹喷头43、过滤筒41、文氏管42、反吹源44，过滤筒41具有多个，其安装于第四过滤室4内部。在本实施例中，过滤筒41的孔径为3000-5000nm。

文氏管42安装于过滤筒41一端，反吹喷头43安装于第四过滤室4侧壁与文氏管42相对应的位置。第四过滤室4远离第三过滤室3的一端设置洁净空气出口410，洁净空气出口410位置设有负压探头49。

反吹源44通过反吹电磁阀45连接反吹喷头43，所述反吹电磁阀45连接控制系统。控制系统包括压差控制器47、压差报警器48、PLC控制单元46，如图4所示，反吹电磁阀45与PLC控制单元46相连，PLC控制单元46连接压差报警器48、压差控制器47，所述压差控制器47连接负压探头49。PLC控制单元46读取压差控制器47输出的差压值、并在该差压值到达预存的阈值时启动压差报警器48。

当反吹脉冲到达指定反吹电磁阀45，过滤筒41被驱动进行反吹，其余各个过滤筒41照常进行过滤工作，保证了自洁系统可稳定持续的运作。运行时，洁净空气出口410的负压探头49对压差实时监测，在负压的情况下，引风机13吸入周围环境的含尘空气，含尘空气经过过滤筒41的滤芯，细小的尘埃会被过滤筒41吸附。

周期性的运转，过滤的粉尘在过滤筒41的过滤表层迎风表面形成一层尘膜，随着过滤量的增加，气流阻力也随着增大，当阻力达到压差阻力上限时，压差控制器47通知微处理器发出脉冲指令，相应的反吹电磁阀45动作，压缩气流经反吹气源44瞬间释放出，利用反吹喷头43喷入文氏管42对过滤筒41内部进行自洁反吹。

含尘空气经第三过滤室3进入第四过滤室4时，经过过滤筒41进行过滤，过滤筒41过滤掉了更为细小的尘埃。产生的洁净空气通过文氏管42进入净气室汇合，然后通过洁净空气出口410进入第五过滤室5。进一步的，如图5所示，所述第五过滤室5顶部设有出风口52，第五过滤室5内部设有若干层蜂窝状活性炭51。

由于气体经过第二过滤室2，所以空气中带有蒸汽或水雾状气流，选择耐水型蜂窝活性炭51，对甲醛、苯等有毒气体的吸附有着良好的效果。蜂窝活性炭51具有比表面积大，通孔阻力小，微孔发达，高吸附容量，使用寿命长等特点，在空气污染治理中普遍应用。

实施例二：

本实施例提供了一种隧道降尘车，包括行走系统7、动力系统6和实施一所述的降尘系统，所述降尘系统安装于行走系统7上方。所述行走系统7为车体，例如汽车；动力系统6为车体动力，此处不再赘述。

使用时，其工作过程如下：

工作人员进入驾驶室，驾驶车体进入隧道。此时，引风机13启动，外部空气在引风机13的作用下进入第一过滤室1中。烟尘通过粗过滤网14过滤掉颗粒较大的烟尘，经过滤的空气进入第二过滤室2，并启动喷雾装置26、水泵25，将净水箱24中的干净存水泵入喷雾装置26中，净水呈水雾形态喷入淋水腔27内。此时，淋水腔27内空气中的大颗粒粉尘成分与该喷雾相接触，被喷雾裹挟后沿着排水管道将积累的污水排入污水箱28进行集中式处理。

随后，空气沿通风道进入第三过滤室3，通电后高压导电网31产生强电场，使得空气中分子极化产生带电离子，随空气流通，灰尘依附于极性收集板32表面，然后空气进入第四过滤室4。含尘空气经过第一过滤室1、第二过滤室2、第三过滤室3后，初次过滤掉颗粒性杂质，然后经过过滤筒41进行进一步地过滤。过滤筒41过滤掉了更为细小的尘埃，产生的洁净空气通过文氏管42进入净气室汇合。

周期性的运转，过滤的粉尘在滤筒的过滤表层迎风表面形成一层尘膜，随着过滤量的增加，气流阻力也随着增大，通过负压探头49对洁净空气出口410的压差进行实时检测。在过滤筒41表面粘附过量粉尘颗粒时、PLC控制单元46激活报警器48输出报警信号。由压差控制器47将阻力信号传给微处理器，微处理器发出指令自洁系统开始工作。

反吹电磁阀45接到反吹脉冲指令后，反吹气源44瞬间释放出压缩气流，经反吹喷头43进入文氏管42反吹过滤筒内部，将其迎风表面的尘膜吹落。过滤阻力值随之下降到差压下限值，此时自洁系统停止工作。最后，洁净空气进入第五过滤室5，通过蜂窝状活性炭51吸附空气中的细菌成分和甲醛、苯等有毒气体进行过滤。将经过多重过滤的干净空气从出风口52排入外部空气中。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道降尘系统，其特征在于，包括依次设置的第一过滤室、第二过滤室、第三过滤室、第四过滤室、第五过滤室，所述第一过滤室侧面安装引风机，第一过滤室内部安装粗过滤网；第二过滤室内安装喷雾装置，第三过滤室中依次设置高压电线网和极性收集板；所述第四过滤室包括自洁式过滤器，第五过滤室内设有蜂窝状活性炭。

2.根据权利要求1所述的一种隧道降尘系统，其特征在于，所述第二过滤室顶部安装净水箱，所述喷雾装置与净水箱相连，且喷雾装置下方设有淋水腔。

3.根据权利要求2所述的一种隧道降尘系统，其特征在于，所述喷雾装置包括若干雾化喷头，所述雾化喷头通过水管连接净水箱，且净水箱与水管的连接端安装水泵。

4.根据权利要求2所述的一种隧道降尘系统，其特征在于，所述淋水腔一端与第一过滤室连通，另一端与第三过滤室连通；且淋水腔底部连接污水箱。

5.根据权利要求1所述的一种隧道降尘系统，其特征在于，所述高压导电网沿竖直方向安装，高压导电网后侧固定有多个极性不同的极性收集板。

6.根据权利要求1所述的一种隧道降尘系统，其特征在于，所述自洁式过滤器包括反吹装置和控制系统，所述反吹装置包括过滤筒、连接于过滤筒一端的文氏管；对应于文氏管的位置安装反吹喷头，所述反吹喷头通过反吹电磁阀连接控制系统。

7.根据权利要求6所述的一种隧道降尘系统，其特征在于，所述第四过滤室端部设有洁净空气出口，所述控制系统包括安装于洁净空气出口处的负压探头，所述负压探头依次连接压差控制器、压差报警器和PLC控制单元。

8.根据权利要求1所述的一种隧道降尘系统，其特征在于，所述第五过滤室一侧与第四过滤室，第五过滤室顶部设有出风口。

9.一种隧道降尘车，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的降尘系统。

10.根据权利要求9所述的一种隧道降尘车，其特征在于，还包括行走系统、动力系统，所述动力系统为行走系统提供动力；所述降尘系统安装于行走系统上方。

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