CN112664483A - 一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备及其控制方法，包括扇风机、扩散器及用于连接扇风机与扩散器的连接管；包括设置在扇风机上的隔声罩、设置于连接管内的导流降噪机构及设置在扩散器上的抑尘屏障，所述隔声罩包括第一框架，第一框架上由内至外依次设有第一吸声板和第一吸声衬；所述导流降噪机构包括吸声筒和吸声层，吸声筒和吸声层由内而外设置在连接管的内壁上，吸声筒内安装有导流降噪组件，吸声筒上开设有多个消声孔；所述抑尘屏障包括第二框架，第二框架上设有第二吸声板和第二吸声衬，第二框架上还设有作用于扩散器出口上方的高压喷淋除尘机构。本发明不仅能够显著降低扇风机产生的噪声，消声效果好，而且具有理想的抑尘效果。

Description

一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及煤矿生产设备技术领域，特别是涉及一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备及其控制方法。

背景技术

扇风机是煤矿井下通风的主要设备，广泛分布于井下巷道。扇风机在运转过程中会产生强烈的气流噪声、机械噪声以及电磁噪声，是煤矿井下的主要噪声源，其A声级达100分贝以上，危害职工健康，影响信号传递，容易引发安全事故，而且扇风机在运转过程中会带出煤矿井内大量的粉尘，严重污染外界的空气。现有的扇风机消声量低，内部消声结构比较单一，消声效果差，抑尘效果也不理想。

因此，市场上亟需一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备及其控制方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备及其控制方法，本发明不仅能够显著降低扇风机产生的噪声，消声效果好，而且具有理想的抑尘效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，包括扇风机、扩散器及用于连接扇风机与扩散器的连接管；包括设置在扇风机上的隔声罩、设置于连接管内的导流降噪机构及设置在扩散器上的抑尘屏障，所述隔声罩包括第一框架，第一框架上由内至外依次设有第一吸声板和第一吸声衬；所述导流降噪机构包括吸声筒和吸声层，吸声筒和吸声层由内而外设置在连接管的内壁上，吸声筒内安装有导流降噪组件，吸声筒上开设有多个消声孔；所述抑尘屏障包括第二框架，第二框架上设有第二吸声板和第二吸声衬，第二框架上还设有作用于扩散器出口上方的高压喷淋除尘机构。

通过采用上述技术方案，扇风机运行时，通过隔声罩的第一吸声板和第一吸声衬对扇风机进行降噪，气流通过连接管时，通过导流降噪机构降低气流噪声，气流流经扩散器时，通过抑尘屏障进行再次降噪，当气流流出扩散器外部时，通过设置在第二框架上的高压喷淋除尘机构对气流中的尘土进行喷淋沉降，通过多重降噪以及最终对尘土的喷淋沉降来完成扇风机噪声及粉尘的控制。因此，本发明不仅能够显著降低扇风机产生的噪声，消声效果好，而且具有理想的抑尘效果。

本发明进一步设置为，所述吸声筒的内壁上设有多个支撑条，且多个支撑条呈圆周阵列分布，相邻两个支撑条形成气流通道，吸声筒外端设有限位台阶，所述限位台阶的内侧设有用于堵住气流通道外端的基体；所述导流降噪组件包括滑动设置于多个支撑条内周并且依次叠放的底盘及压环，所述压环通过铆钉固定于连接管内部，所述底盘抵在基体的内端面上，压环及底盘的内部形成出气流道，所述压环与底盘之间夹设有进气环，压环上位于进气环内侧的部位设有进气腔，所述进气环上设有多个连通气流通道与进气腔的进气孔，所述压环上设有连通进气腔与出气流道的主开口。

通过采用上述技术方案，不仅便于底盘和压环的安装，而且气流依次流经气流通道、进气孔、进气腔、主开口及气流通道，能够显著降低气流的能量，从而有效降低气流噪声。

本发明进一步设置为，所述进气环与底盘之间还夹设有第一导流环、第二导流环及第三导流环，第一导流环、第二导流环及第三导流环的端面上分别开设有延伸至各自内侧的第一槽体、第二槽体及第三槽体，所述第一槽体内端开设有用于连通第二槽体的第一通孔，所述第二槽体内端开设有用于连通第三槽体的第二通孔，所述第三槽体内端开设有用于连通进气腔的第三通孔，所述出气流道内经操作组件滑动设置有用于控制第一槽体、第二槽体、第三槽体及主开口开度的控流堵头。

通过采用上述技术方案，能够实现多级降噪的功能，并且通过操作组件操控控流堵头运动，可实现第一槽体、第二槽体、第三槽体及主开口开度的调节，能够根据不同排量进行不同降噪等级处理，从而实现通风与降噪并存的最佳效果。

本发明进一步设置为，所述第一槽体、第二槽体及第三槽体的数量依次增加，所述第一通孔、第二通孔及第三通孔的数量依次增加。

通过采用上述技术方案，能够使多级降噪调节时流量变化更加平稳，更方便根据不同排量进行配对调节。

本发明进一步设置为，所述控流堵头的端部经螺栓安装有环形压块，环形压块与堵头之间夹设有用于与压环构成密封配合的第一密封圈。

通过采用上述技术方案，能够提高控流堵头与压环之间的密封性，使气流能够全部进行降噪处理，保证导流降噪组件最优的降噪性能。

本发明进一步设置为，所述操作组件包括转轴、齿轮及操作杆，所述控流堵头的端部开设有安装槽，所述操作杆的一端插设与安装槽中并经销轴固定，所述操作杆依次贯穿连接管、吸声层和吸声筒，操作杆的内端与齿轮相连接，所述操作杆上沿长度方向设有与齿轮相啮合的齿条部；所述转轴的外端设有旋钮，所述连接管的外壁上设有套设在转轴外周的导向套，导向套内设有限位腔，所述转轴上设有设置在限位腔中的限位环。

通过采用上述技术方案，通过旋转旋钮，带动转轴转动，进而带动齿轮转动，由于操作杆上具有与齿轮相啮合的齿条部，因此操作杆在齿轮旋转的同时进行轴向移动，从而带动控流堵头进行轴向滑移，操作十分方便。

本发明进一步设置为，所述基体上开设有环形定位槽，所述底盘上设有与所述环形定位槽相契合的环形定位凸起。

通过采用上述技术方案，不仅便于基体的定位安装，而且能够提高基体安装的稳固性。

本发明进一步设置为，所述第二吸声板沿竖向均匀设置在第二框架上，并且所述第二吸声板与第二框架的中轴线相倾斜，所述第二吸声衬设置在第二吸声板上。

通过采用上述技术方案，能够使气流以及声波的传播方向被打乱，进而大大减弱了噪音，而且第二吸声衬设置在第二吸声板上，能使每个方位的噪音都能被充分的吸收。

本发明进一步设置为，所述高压喷淋除尘机构包括多个不锈钢空气雾化喷嘴，多个不锈钢空气雾化喷嘴均匀设置在第二框架上位于扩散器出口上方的位置。

通过采用上述技术方案，不锈钢空气雾化喷嘴产生的水雾能够吸附气流中的尘土并将其沉降，从而达到除尘的效果。

本发明还提供了一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备的控制方法，所述控制方法为：扇风机运行时，通过隔声罩的第一吸声板和第一吸声衬对扇风机进行降噪，气流通过连接管时，通过导流降噪机构降低气流噪声，气流流经扩散器时，通过抑尘屏障进行再次降噪，当气流流出扩散器外部时，通过设置在第二框架上的高压喷淋除尘机构对气流中的尘土进行喷淋沉降，以此完成扇风机噪声及粉尘的控制；

所述第一吸声衬和第二吸声衬均采用离心超细玻璃棉板，所述第一吸声板和第二吸声板均采用铝合金穿孔板，第一吸声板的穿孔率为22％，第二吸声板的穿孔率为20％；

所述不锈钢空气雾化喷嘴的出水压力要求0.4MPa以上。

通过采用上述技术方案，能够显著降低扇风机产生的噪声，消声效果好，而且具有理想的抑尘效果。

附图说明

图1为本发明整体的俯视图；

图2为本发明整体的主视图；

图3为本发明隔声罩的局部剖视图；

图4为本发明抑尘屏障的局部剖视图；

图5为本发明导流降噪机构的结构示意图；

图6为图5中A部的放大结构示意图。

图中：1、扇风机；2、扩散器；3、连接管；4、隔声罩；5、导流降噪机构；6、抑尘屏障；7、第一框架；8、第一吸声板；9、第一吸声衬；10、吸声筒；11、吸声层；12、导流降噪组件；13、消声孔；14、第二框架；15、第二吸声板；16、第二吸声衬；17、高压喷淋除尘机构；18、支撑条；19、气流通道；20、限位台阶；21、基体；22、底盘；23、压环；24、出气流道；25、进气环；26、进气腔；27、进气孔；28、主开口；29、第一导流环；30、第二导流环；31、第三导流环；32、第一槽体；33、第二槽体；34、第三槽体；35、第一通孔；36、第二通孔；37、第三通孔；38、控流堵头；39、环形压块；40、第一密封圈；41、转轴；42、齿轮；43、操作杆；44、安装槽；45、齿条部；46、旋钮；47、导向套；48、限位腔；49、限位环；50、环形定位槽；51、环形定位凸起；52、不锈钢空气雾化喷嘴；53、操作组件。

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。

实施例：本发明提供了一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，如附图1～6所示，包括扇风机1、扩散器2及用于连接扇风机1与扩散器2的连接管3；包括设置在扇风机1上的隔声罩4、设置于连接管3内的导流降噪机构5及设置在扩散器2上的抑尘屏障6，所述隔声罩4包括第一框架7，第一框架7上由内至外依次设有第一吸声板8和第一吸声衬9；所述导流降噪机构5包括吸声筒10和吸声层11，吸声筒10和吸声层11由内而外设置在连接管3的内壁上，吸声筒10内安装有导流降噪组件12，吸声筒10上开设有多个消声孔13；所述抑尘屏障6包括第二框架14，第二框架14上设有第二吸声板15和第二吸声衬16，第二框架14上还设有作用于扩散器2出口上方的高压喷淋除尘机构17。扇风机1运行时，通过隔声罩4的第一吸声板8和第一吸声衬9对扇风机1进行降噪，气流通过连接管3时，通过导流降噪机构5降低气流噪声，气流流经扩散器2时，通过抑尘屏障6进行再次降噪，当气流流出扩散器2外部时，通过设置在第二框架14上的高压喷淋除尘机构17对气流中的尘土进行喷淋沉降，通过多重降噪以及最终对尘土的喷淋沉降来完成扇风机1噪声及粉尘的控制。因此，本发明不仅能够显著降低扇风机1产生的噪声，消声效果好，而且具有理想的抑尘效果。

如附图5所示，所述吸声筒10的内壁上设有多个支撑条18，且多个支撑条18呈圆周阵列分布，相邻两个支撑条18形成气流通道19，吸声筒10外端设有限位台阶20，所述限位台阶20的内侧设有用于堵住气流通道19外端的基体21；所述导流降噪组件12包括滑动设置于多个支撑条18内周并且依次叠放的底盘22及压环23，所述压环23通过铆钉固定于连接管3内部，所述底盘22抵在基体21的内端面上，压环23及底盘22的内部形成出气流道24，所述压环23与底盘22之间夹设有进气环25，压环23上位于进气环25内侧的部位设有进气腔26，所述进气环25上设有多个连通气流通道19与进气腔26的进气孔27，所述压环23上设有连通进气腔26与出气流道24的主开口28。不仅便于底盘22和压环23的安装，而且气流依次流经气流通道19、进气孔27、进气腔26、主开口28及气流通道19，能够显著降低气流的能量，从而有效降低气流噪声。

如附图6所示，所述进气环25与底盘22之间还夹设有第一导流环29、第二导流环30及第三导流环31，第一导流环29、第二导流环30及第三导流环31的端面上分别开设有延伸至各自内侧的第一槽体32、第二槽体33及第三槽体34，所述第一槽体32内端开设有用于连通第二槽体33的第一通孔35，所述第二槽体33内端开设有用于连通第三槽体34的第二通孔36，所述第三槽体34内端开设有用于连通进气腔26的第三通孔37，所述出气流道24内经操作组件53滑动设置有用于控制第一槽体32、第二槽体33、第三槽体34及主开口28开度的控流堵头38。该设计能够实现多级降噪的功能，并且通过操作组件53操控控流堵头38运动，可实现第一槽体32、第二槽体33、第三槽体34及主开口28开度的调节，能够根据不同排量进行不同降噪等级处理，从而实现通风与降噪并存的最佳效果。

其中，所述第一槽体32、第二槽体33及第三槽体34的数量依次增加，所述第一通孔35、第二通孔36及第三通孔37的数量依次增加。该设计能够使多级降噪调节时流量变化更加平稳，更方便根据不同排量进行配对调节。

如附图6所示，所述控流堵头38的端部经螺栓安装有环形压块39，环形压块39与堵头之间夹设有用于与压环23构成密封配合的第一密封圈40。该设计能够提高控流堵头38与压环23之间的密封性，使气流能够全部进行降噪处理，保证导流降噪组件12最优的降噪性能。

如附图5所示，所述操作组件53包括转轴41、齿轮42及操作杆43，所述控流堵头38的端部开设有安装槽44，所述操作杆43的一端插设与安装槽44中并经销轴固定，所述操作杆43依次贯穿连接管3、吸声层11和吸声筒10，操作杆43的内端与齿轮42相连接，所述操作杆43上沿长度方向设有与齿轮42相啮合的齿条部45；所述转轴41的外端设有旋钮46，所述连接管3的外壁上设有套设在转轴41外周的导向套47，导向套47内设有限位腔48，所述转轴41上设有设置在限位腔48中的限位环49。通过旋转旋钮46，带动转轴41转动，进而带动齿轮42转动，由于操作杆43上具有与齿轮42相啮合的齿条部45，因此操作杆43在齿轮42旋转的同时进行轴向移动，从而带动控流堵头38进行轴向滑移，操作十分方便。

如附图5所示，所述基体21上开设有环形定位槽50，所述底盘22上设有与所述环形定位槽50相契合的环形定位凸起51。该设计不仅便于基体21的定位安装，而且能够提高基体21安装的稳固性。

如附图4所示，所述第二吸声板15沿竖向均匀设置在第二框架14上，并且所述第二吸声板15与第二框架14的中轴线相倾斜，所述第二吸声衬16设置在第二吸声板15上。该设计能够使气流以及声波的传播方向被打乱，进而大大减弱了噪音，而且第二吸声衬16设置在第二吸声板15上，能使每个方位的噪音都能被充分的吸收。

如附图1所示，所述高压喷淋除尘机构17包括多个不锈钢空气雾化喷嘴52，多个不锈钢空气雾化喷嘴52均匀设置在第二框架14上位于扩散器2出口上方的位置。不锈钢空气雾化喷嘴52产生的水雾能够吸附气流中的尘土并将其沉降，从而达到除尘的效果。

此外，为便于设备更换和人员通行，隔声罩4要留有门，门采用平开或推拉方式。隔声罩4上设置隔声窗利于观察内部情况，隔声窗采用中空玻璃。

本发明还提供了一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备的控制方法，所述控制方法为：扇风机运行时，通过隔声罩的第一吸声板和第一吸声衬对扇风机进行降噪，气流通过连接管时，通过导流降噪机构降低气流噪声，气流流经扩散器时，通过抑尘屏障进行再次降噪，当气流流出扩散器外部时，通过设置在第二框架上的高压喷淋除尘机构对气流中的尘土进行喷淋沉降，以此完成扇风机噪声及粉尘的控制，从而显著降低扇风机产生的噪声，消声效果好，而且具有理想的抑尘效果；

所述第一吸声衬和第二吸声衬均采用离心超细玻璃棉板，憎水率98％以上，所述第一吸声板和第二吸声板均采用铝合金穿孔板，第一吸声板的穿孔率为22％，第二吸声板的穿孔率为20％；

所述隔声罩厚10cm，降噪量不低于20dB(A)。

其中，安装隔声罩及抑尘屏障时需做好防护工作避免破坏扇风机及其他设备，影响通风。隔声罩及抑尘屏障安装必须确保连接牢固可靠。

所述不锈钢空气雾化喷嘴的出水压力要求0.4MPa以上。

Claims (10)

1.一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，包括扇风机(1)、扩散器(2)及用于连接扇风机(1)与扩散器(2)的连接管(3)；其特征在于：包括设置在扇风机(1)上的隔声罩(4)、设置于连接管(3)内的导流降噪机构(5)及设置在扩散器(2)上的抑尘屏障(6)，所述隔声罩(4)包括第一框架(7)，第一框架(7)上由内至外依次设有第一吸声板(8)和第一吸声衬(9)；所述导流降噪机构(5)包括吸声筒(10)和吸声层(11)，吸声筒(10)和吸声层(11)由内而外设置在连接管(3)的内壁上，吸声筒(10)内安装有导流降噪组件(12)，吸声筒(10)上开设有多个消声孔(13)；所述抑尘屏障(6)包括第二框架(14)，第二框架(14)上设有第二吸声板(15)和第二吸声衬(16)，第二框架(14)上还设有作用于扩散器(2)出口上方的高压喷淋除尘机构(17)。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，其特征在于：所述吸声筒(10)的内壁上设有多个支撑条(18)，且多个支撑条(18)呈圆周阵列分布，相邻两个支撑条(18)形成气流通道(19)，吸声筒(10)外端设有限位台阶(20)，所述限位台阶(20)的内侧设有用于堵住气流通道(19)外端的基体(21)；所述导流降噪组件(12)包括滑动设置于多个支撑条(18)内周并且依次叠放的底盘(22)及压环(23)，所述压环(23)通过铆钉固定于连接管(3)内部，所述底盘(22)抵在基体(21)的内端面上，压环(23)及底盘(22)的内部形成出气流道(24)，所述压环(23)与底盘(22)之间夹设有进气环(25)，压环(23)上位于进气环(25)内侧的部位设有进气腔(26)，所述进气环(25)上设有多个连通气流通道(19)与进气腔(26)的进气孔(27)，所述压环(23)上设有连通进气腔(26)与出气流道(24)的主开口(28)。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，其特征在于：所述进气环(25)与底盘(22)之间还夹设有第一导流环(29)、第二导流环(30)及第三导流环(31)，第一导流环(29)、第二导流环(30)及第三导流环(31)的端面上分别开设有延伸至各自内侧的第一槽体(32)、第二槽体(33)及第三槽体(34)，所述第一槽体(32)内端开设有用于连通第二槽体(33)的第一通孔(35)，所述第二槽体(33)内端开设有用于连通第三槽体(34)的第二通孔(36)，所述第三槽体(34)内端开设有用于连通进气腔(26)的第三通孔(37)，所述出气流道(24)内经操作组件(53)滑动设置有用于控制第一槽体(32)、第二槽体(33)、第三槽体(34)及主开口(28)开度的控流堵头(38)。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，其特征在于：所述第一槽体(32)、第二槽体(33)及第三槽体(34)的数量依次增加，所述第一通孔(35)、第二通孔(36)及第三通孔(37)的数量依次增加。

5.根据权利要求3所述的一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，其特征在于：所述控流堵头(38)的端部经螺栓安装有环形压块(39)，环形压块(39)与堵头之间夹设有用于与压环(23)构成密封配合的第一密封圈(40)。

6.根据权利要求3所述的一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，其特征在于：所述操作组件(53)包括转轴(41)、齿轮(42)及操作杆(43)，所述控流堵头(38)的端部开设有安装槽(44)，所述操作杆(43)的一端插设与安装槽(44)中并经销轴固定，所述操作杆(43)依次贯穿连接管(3)、吸声层(11)和吸声筒(10)，操作杆(43)的内端与齿轮(42)相连接，所述操作杆(43)上沿长度方向设有与齿轮(42)相啮合的齿条部(45)；所述转轴(41)的外端设有旋钮(46)，所述连接管(3)的外壁上设有套设在转轴(41)外周的导向套(47)，导向套(47)内设有限位腔(48)，所述转轴(41)上设有设置在限位腔(48)中的限位环(49)。

7.根据权利要求2所述的一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，其特征在于：所述基体(21)上开设有环形定位槽(50)，所述底盘(22)上设有与所述环形定位槽(50)相契合的环形定位凸起(51)。

8.根据权利要求2所述的一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，其特征在于：所述第二吸声板(15)沿竖向均匀设置在第二框架(14)上，并且所述第二吸声板(15)与第二框架(14)的中轴线相倾斜，所述第二吸声衬(16)设置在第二吸声板(15)上。

9.根据权利要求1所述的一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备，其特征在于：所述高压喷淋除尘机构(17)包括多个不锈钢空气雾化喷嘴(52)，多个不锈钢空气雾化喷嘴(52)均匀设置在第二框架(14)上位于扩散器(2)出口上方的位置。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种煤矿扇风机噪声及粉尘控制设备的控制方法，其特征在于：扇风机运行时，通过隔声罩的第一吸声板和第一吸声衬对扇风机进行降噪，气流通过连接管时，通过导流降噪机构降低气流噪声，气流流经扩散器时，通过抑尘屏障进行再次降噪，当气流流出扩散器外部时，通过设置在第二框架上的高压喷淋除尘机构对气流中的尘土进行喷淋沉降，以此完成扇风机噪声及粉尘的控制；

所述第一吸声衬和第二吸声衬均采用离心超细玻璃棉板，所述第一吸声板和第二吸声板均采用铝合金穿孔板，第一吸声板的穿孔率为22％，第二吸声板的穿孔率为20％；

所述不锈钢空气雾化喷嘴的出水压力要求0.4MPa以上。

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