CN113250731B - 一种盾构隧道有害气体净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构隧道有害气体净化装置，属于气体净化装置，一种盾构隧道有害气体净化装置，包括移动车主体，移动车主体上安装有配电箱和防护壳，靠近配电箱的一端固定连接有渐变出风筒，渐变出风筒远离防护壳的一端套接有后处理器，配电箱上固定连接有与后处理器相匹配的调节架，防护壳远离渐变出风筒的一端固定连接有网孔格栅，防护壳固定连接有与网孔格栅相匹配的磁性金属氧化物捕集装置，防护壳的内壁底端固定连接有水箱，固定喷淋管路与水箱之间连接有抽水泵，可以实现通过防护壳内的高效滤布、喷淋管路和后处理器进行多层次分批次的有害气体处理，自动对高效滤布进行更换和清理，能够保证较长时间内的净化需求。

Description

一种盾构隧道有害气体净化装置

技术领域

本发明涉及气体净化装置，更具体地说，涉及一种盾构隧道有害气体净化装置。

背景技术

国内金属矿井的巷道与各类地下隧道施工中，燃油机车的尾气排放与电焊作业烟尘气的释放，使得施工期间的矿井巷道、城市管廊、交通隧道内的作业环境的可见度降低、颗粒物危害施工人员的健康及作业安全。但施工期间依靠增加通风量稀释粉尘与烟气的浓度，在狭长空间内，风量需要成倍的增加，这使得通风系统的能耗风量倍数平方增加。并且增大风量必须增大通风管道的断面直径，使得作业空间受到压缩，影响施工运输车辆的安全行驶，也会增大破坏通风管路的几率。

现有的空气净化装置多是在民用建筑内使用，功能较为单一，主要针对颗粒物和VOC进行处理；但狭长地下空间施工环境，特别是盾构或者TBM施工作业的环境，混凝土颗粒及掘进产生的岩土被泥浆管输送至隧道外，扬尘较小，主要污染物为焊接施工产生的烟气，运输车辆排除的燃油烟气，地面粉尘可依靠现有的洒水喷雾装置消尘，而烟气、电焊烟尘的治理相对较难，并且这类隧道或者巷道的施工期间，没有轨道可用，因此发明一种用于施工隧道车载多功能烟尘净化装置及方法，解决当前亟待解决的施工隧道的空气环境的安全健康问题。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种盾构隧道有害气体净化装置，可以实现通过防护壳内的高效滤布、喷淋管路和后处理器进行多层次分批次的有害气体处理，自动对高效滤布进行更换和清理，能够保证较长时间内的净化需求。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种盾构隧道有害气体净化装置，包括移动车主体，所述移动车主体上安装有配电箱和防护壳，所述靠近配电箱的一端固定连接有渐变出风筒，所述渐变出风筒与防护壳之间连接有挡水板，所述渐变出风筒远离防护壳的一端套接有后处理器，所述配电箱上固定连接有与后处理器相匹配的调节架，所述防护壳远离渐变出风筒的一端固定连接有网孔格栅，所述防护壳固定连接有与网孔格栅相匹配的磁性金属氧化物捕集装置，所述磁性金属氧化物捕集装置远离网孔格栅的一侧设有固定喷淋管路，所述固定喷淋管路上固定连接有多个喷头，所述防护壳的内壁底端固定连接有水箱，所述固定喷淋管路与水箱之间连接有抽水泵，所述固定喷淋管路与磁性金属氧化物捕集装置之间设有高效滤布，所述高效滤布的上下两端分别连接有主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮分别与防护壳和水箱连接，可以实现通过防护壳内的高效滤布、喷淋管路和后处理器进行多层次分批次的有害气体处理，自动对高效滤布进行更换和清理，能够保证较长时间内的净化需求。

进一步的，所述固定喷淋管路与高效滤布之间设有旋转喷淋管，所述旋转喷淋管与防护壳的内壁顶端转动连接，且旋转喷淋管与固定喷淋管路相通，所述旋转喷淋管上安装有多个均匀分布的雾化喷头，相邻两个所述雾化喷头之间连接有多个导流叶片，多个所述导流叶片，可以实现通过旋转喷淋管喷出水雾进预降尘处理，在通过喷淋管进行集中喷淋处理，以实现全面对气流进行喷淋。

进一步的，所述后处理器包括套筒，所述套筒的两端分别连接有卡环和筛网盖，所述卡环与渐变出风筒卡接，所述套筒内固定连接有生物滤芯，所述套筒靠近渐变出风筒的一端固定连接有轴流风机，通过后处理对排出的气流进行处理，吸水排出气流中的水分并吸附排出气流中挥发的化学试剂。

进一步的，所述挡水板包括开凿有多个条形孔的隔板，所述隔板上固定连接有多个挡水板，所述挡水板的倾所斜角度为30-45°，所述条形孔位于相邻两个挡水板之间，通过挡水板阻拦气流中携带的水滴，防止大量喷淋出的处理液进入大气。

进一步的，所述调节架包括固定台，所述固定台上安装有电动推杆，所述电动推杆的伸缩端上固定连接有活动臂，所述活动臂与之间连接有卡环，可以实现通过调节架将后处理器与渐变出风筒分离 。

进一步的，所述水箱内开凿有一对空腔，相邻两个所述空腔之间连接有滤板，所述水箱的长度与旋转喷淋管与挡水板之间的间距相匹配，所述水箱上开凿有多个回收孔，所述回收孔位于水箱右侧空腔的顶端。

进一步的，所述高效滤布包括滤布主体，所述滤布主体的两侧分别连接有吸附网和拦水网，所述吸附网和拦水网均贯穿压差变送器，所述吸附网和拦水网与滤布主体之间连接有束缚线，所述束缚线由多孔纤维线制成，且束缚线具有较强的弹性，通过高效滤布进行气流的过滤处理，气流中的大颗粒杂质和污染气体先被吸附网吸附拦截，使污染物附着在吸附网外侧，然后在通过滤布主体进行二次拦截，使气流中的大部分污染物被拦截在滤布主体与吸附网之间，且在旋转喷淋管喷淋过程中拦水网上会附着大量溶液，使拦水网上形成水幕，以此进行第三次过滤，且滤布主体、吸附网和拦水网之间通过束缚线连接，使滤布主体、吸附网和拦水网之间具有一对的扩张范围，大大提高了高效滤布的吸附空间，且在气流流通过程中滤布主体、吸附网和拦水网之间会发生相互作用，使其相互振动，促进污染物脱附，使气流可快速通过高效滤布。

进一步的，所述网孔格栅与磁性金属氧化物捕集装置之间设有前端瓦斯检测仪和后端颗粒物检测仪，方便检测气流中的污染物含量。

进一步的，所述水箱的内安装有液位传感器，所述水箱与防护壳的内壁之间连接有清水泵，所述清水泵与防护壳的外壁之间连接有补水管，所述补水管上安装有启闭阀，方便检测水箱内储存量和装置的补水。

进一步的，所述防护壳上开凿有检测孔，所述检测孔位于固定喷淋管路与挡水板之间，且检测孔上安装有防漏检查门，方便技术人员进行检修。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以实现通过防护壳内的高效滤布、喷淋管路和后处理器进行多层次分批次的有害气体处理，自动对高效滤布进行更换和清理，能够保证较长时间内的净化需求。

（2）固定喷淋管路与高效滤布之间设有旋转喷淋管，旋转喷淋管与防护壳的内壁顶端转动连接，且旋转喷淋管与固定喷淋管路相通，旋转喷淋管上安装有多个均匀分布的雾化喷头，相邻两个雾化喷头之间连接有多个导流叶片，多个导流叶片，可以实现通过旋转喷淋管喷出水雾进预降尘处理，在通过喷淋管进行集中喷淋处理，以实现全面对气流进行喷淋。

（3）后处理器包括套筒，套筒的两端分别连接有卡环和筛网盖，卡环与渐变出风筒卡接，套筒内固定连接有生物滤芯，套筒靠近渐变出风筒的一端固定连接有轴流风机，通过后处理对排出的气流进行处理，吸水排出气流中的水分并吸附排出气流中挥发的化学试剂，调节架包括固定台，固定台上安装有电动推杆，电动推杆的伸缩端上固定连接有活动臂，活动臂与之间连接有卡环，可以实现通过调节架将后处理器与渐变出风筒分离。

（4）高效滤布包括滤布主体，滤布主体的两侧分别连接有吸附网和拦水网，吸附网和拦水网均贯穿压差变送器，吸附网和拦水网与滤布主体之间连接有束缚线，束缚线由多孔纤维线制成，且束缚线具有较强的弹性，通过高效滤布进行气流的过滤处理，气流中的大颗粒杂质和污染气体先被吸附网吸附拦截，使污染物附着在吸附网外侧，然后在通过滤布主体进行二次拦截，使气流中的大部分污染物被拦截在滤布主体与吸附网之间，且在旋转喷淋管喷淋过程中拦水网上会附着大量溶液，使拦水网上形成水幕，以此进行第三次过滤，且滤布主体、吸附网和拦水网之间通过束缚线连接，使滤布主体、吸附网和拦水网之间具有一对的扩张范围，大大提高了高效滤布的吸附空间，且在气流流通过程中滤布主体、吸附网和拦水网之间会发生相互作用，使其相互振动，促进污染物脱附，使气流可快速通过高效滤布。

（5）网孔格栅与磁性金属氧化物捕集装置之间设有前端瓦斯检测仪和后端颗粒物检测仪，方便检测气流中的污染物含量，水箱的内安装有液位传感器，水箱与防护壳的内壁之间连接有清水泵，清水泵与防护壳的外壁之间连接有补水管，补水管上安装有启闭阀，方便检测水箱内储存量和装置的补水，防护壳上开凿有检测孔，检测孔位于固定喷淋管路与挡水板之间，且检测孔上安装有防漏检查门，方便技术人员进行检修。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的剖视图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为图2中B处的结构示意图；

图5为本发明的后处理器分离状态结构示意图；

图6为本发明的侧视图。

图中标号说明：

1移动车、2配电箱、3防护壳、4出风筒、5后处理器、501套筒、502卡环、503筛网盖、504生物滤芯、6调节架、7网孔格栅、8磁性金属氧化物捕集装置、9高效滤布、901滤布主体、902束缚线、903吸附网、904拦水网、10旋转喷淋管、11固定喷淋管路、12挡水板、13水箱、14滤板、15水泵。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种盾构隧道有害气体净化装置，包括移动车主体1，移动车主体1上安装有配电箱2和防护壳3，靠近配电箱2的一端固定连接有渐变出风筒4，出风筒4内安装有风机，渐变出风筒4与防护壳3之间连接有挡水板12，挡水板12包括开凿有多个条形孔的隔板，隔板上固定连接有多个挡水板，挡水板的倾所斜角度为30-45°，条形孔位于相邻两个挡水板之间，通过挡水板12阻拦气流中携带的水滴，防止大量喷淋出的处理液进入大气。

请参阅图1和图5，渐变出风筒4远离防护壳3的一端套接有后处理器5，配电箱2上固定连接有与后处理器5相匹配的调节架6，调节架6包括固定台，固定台上安装有电动推杆，电动推杆的伸缩端上固定连接有活动臂，活动臂与5之间连接有卡环，可以实现通过调节架6将后处理器5与渐变出风筒4分离，后处理器5为可分离式设置，在后处理器5与渐变出风筒4合并状态下，后处理器5可对渐变出风筒4排出的气流进行尾气处理（由于后处理器5出气端的孔径较小，气流排出速度较慢），而后处理器5分离后（此时装置气流排出速度快），后处理器5内的轴流风机505可引入与渐变出风筒4排出气流方向相反的对流气流，使经过后处理器5处理后的干燥气流与渐变出风筒4排出的气流对流，使渐变出风筒4排出的气流中的水汽凝结下落，保证装置在快速排气时气流不会含有大量吸收液，网孔格栅7与磁性金属氧化物捕集装置8之间设有前端瓦斯检测仪和后端颗粒物检测仪，方便检测气流中的污染物含量。防护壳3远离渐变出风筒4的一端固定连接有网孔格栅7，

防护壳3固定连接有与网孔格栅7相匹配的磁性金属氧化物捕集装置8，磁性金属氧化物捕集装置8包括空心网孔板，空心网孔板内安装有多高均匀分布的电磁铁，防护壳3内壁底端固定连接有与空心网孔板相通的回收箱，气流经过空心网孔板厚被电磁铁吸引，使气流中的磁性金属氧化物滞留在空心网孔板上，当电磁铁断电后，磁性金属氧化物进入回收箱中，磁性金属氧化物捕集装置8远离网孔格栅7的一侧设有固定喷淋管路11，固定喷淋管路11上固定连接有多个喷头，防护壳3的内壁底端固定连接有水箱13，水箱13内储存有吸收液，吸收液为可吸收汽车尾气的碱性溶液，固定喷淋管路11与水箱13之间连接有抽水泵15；

请参阅图2-3，固定喷淋管路11与磁性金属氧化物捕集装置8之间设有高效滤布9，高效滤布9的上下两端分别连接有主动轮和从动轮，主动轮和从动轮分别与防护壳3和水箱13连接，防护壳3内固定连接有与高效滤布9相匹配的压力检测器，压力检测器具有两个检测端，两个检测端分别位于高效滤布9的两侧，压力检测器用于检测高效滤布9两侧的气流压力和气流量，通过检测穿过高效滤布9的气流变化判断高效滤布9是否严重堵塞，当压力检测器检测到高效滤布9两侧的气流压力变化低于设定值时，发送信号给高效滤布9上的电动机，使高效滤布9收卷来进行高效滤布9使用面的更新，高效滤布9的一端与主动轮连接，高效滤布9的另一端缠绕在从动轮上，进行高效滤布9与气流接触面的更换时，与主动轮连接的电动机工作时高效滤布9收卷至主动轮上，从动轮上的收卷的高效滤布9展开至水箱13上方，实现高效滤布9与气流接触面的更换，高效滤布9包括滤布主体901，滤布主体901的两侧分别连接有吸附网903和拦水网904，吸附网903和拦水网904均贯穿压差变送器902，吸附网903和拦水网904与滤布主体901之间连接有束缚线902，束缚线902由多孔纤维线制成，且束缚线902具有较强的弹性，通过高效滤布9进行气流的过滤处理，气流中的大颗粒杂质和污染气体先被吸附网903吸附拦截，使污染物附着在吸附网903外侧，然后在通过滤布主体901进行二次拦截，使气流中的大部分污染物被拦截在滤布主体901与吸附网903之间，且在旋转喷淋管10喷淋过程中拦水网904上会附着大量溶液，使拦水网904上形成水幕，以此进行第三次过滤，且滤布主体901、吸附网903和拦水网904之间通过束缚线902连接，使滤布主体901、吸附网903和拦水网904之间具有一对的扩张范围，大大提高了高效滤布9的吸附空间，且在气流流通过程中滤布主体901、吸附网903和拦水网904之间会发生相互作用，使其相互振动，促进污染物脱附，使气流可快速通过高效滤布9。

请参阅图2，固定喷淋管路11与高效滤布9之间设有旋转喷淋管10，旋转喷淋管10与防护壳3的内壁顶端转动连接，且旋转喷淋管10与固定喷淋管路11相通，旋转喷淋管10上安装有多个均匀分布的雾化喷头，相邻两个雾化喷头之间连接有多个导流叶片，多个导流叶片，可以实现通过旋转喷淋管10喷出水雾进预降尘处理，在通过喷淋管10进行集中喷淋处理，以实现全面对气流进行喷淋。

请参阅图4，后处理器5包括套筒501，套筒501的两端分别连接有卡环502和筛网盖503，卡环502与渐变出风筒4卡接，套筒501内固定连接有生物滤芯504，套筒501靠近渐变出风筒4的一端固定连接有轴流风机505，轴流风机505可反向送风，实现将气流反向吹入防护壳3内，通过后处理对排出的气流进行处理，吸水排出气流中的水分并吸附排出气流中挥发的化学试剂。

请参阅图2，水箱13内开凿有一对空腔，相邻两个空腔之间连接有滤板14，水箱13的长度与旋转喷淋管10与挡水板12之间的间距相匹配，水箱13上开凿有多个回收孔，回收孔位于水箱13右侧空腔的顶端。水箱13的内安装有液位传感器，水箱13与防护壳3的内壁之间连接有清水泵，清水泵与防护壳3的外壁之间连接有补水管，补水管上安装有启闭阀，方便检测水箱13内储存量和装置的补水。防护壳3上开凿有检测孔，检测孔位于固定喷淋管路11与挡水板12之间，且检测孔上安装有防漏检查门，方便技术人员进行检修。

装置运行时，空气流首先进入磁性金属氧化物捕集装置后，回收进颗粒物收集箱中，实现磁性颗粒物的过滤，通过高效滤布11、旋转喷淋管10和固定喷淋管路11作用过滤气流中的非磁性颗粒物，技术人员可控制渐变出风筒4内的风机反转，使风机反转，从而使气流反向进入防护壳3内，使气流经过旋转喷淋管10和固定喷淋管路11时携带大量液体对高效滤布9进行反向冲刷，实现对高效滤布9进行反向清洗处理。

本方案可以实现通过防护壳3内的高效滤布9、喷淋管路和后处理器5进行多层次分批次的有害气体处理，自动对高效滤布9进行更换和清理，能够保证较长时间内的净化需求。

Claims (7)

1.一种盾构隧道有害气体净化装置，包括移动车主体（1），其特征在于：所述移动车主体（1）上安装有配电箱（2）和防护壳（3），靠近配电箱（2）的一端固定连接有渐变出风筒（4），所述渐变出风筒（4）与防护壳（3）之间连接有挡水板（12），所述渐变出风筒（4）远离防护壳（3）的一端套接有后处理器（5），所述配电箱（2）上固定连接有与后处理器（5）相匹配的调节架（6），所述防护壳（3）远离渐变出风筒（4）的一端固定连接有网孔格栅（7），所述防护壳（3）固定连接有与网孔格栅（7）相匹配的磁性金属氧化物捕集装置（8），所述磁性金属氧化物捕集装置（8）远离网孔格栅（7）的一侧设有固定喷淋管路（11），所述固定喷淋管路（11）上固定连接有多个喷头，所述防护壳（3）的内壁底端固定连接有水箱（13），所述固定喷淋管路（11）与水箱（13）之间连接有抽水泵（15），所述固定喷淋管路（11）与磁性金属氧化物捕集装置（8）之间设有高效滤布（9），所述高效滤布（9）的上下两端分别连接有主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮分别与防护壳（3）和水箱（13）连接;所述固定喷淋管路（11）与高效滤布（9）之间设有旋转喷淋管（10），所述旋转喷淋管（10）与防护壳（3）的内壁顶端转动连接，且旋转喷淋管（10）与固定喷淋管路（11）相通，所述旋转喷淋管（10）上安装有多个均匀分布的雾化喷头，相邻两个所述雾化喷头之间连接有多个导流叶片，多个所述导流叶片；所述后处理器（5）包括套筒（501），所述套筒（501）的两端分别连接有卡环（502）和筛网盖（503），所述卡环（502）与渐变出风筒（4）卡接，所述套筒（501）内固定连接有生物滤芯（504），所述套筒（501）靠近渐变出风筒（4）的一端固定连接有轴流风机（505）；所述高效滤布（9）包括滤布主体（901），所述滤布主体（901）的两侧分别连接有吸附网（903）和拦水网（904），所述吸附网（903）和拦水网（904）与滤布主体（901）之间连接有束缚线（902），所述束缚线（902）由多孔纤维线制成，且束缚线（902）具有较强的弹性。

2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道有害气体净化装置，其特征在于：所述挡水板（12）包括开凿有多个条形孔的隔板，所述隔板上固定连接有多个挡水板，所述挡水板的倾斜角度为30-45°，所述条形孔位于相邻两个挡水板之间。

3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道有害气体净化装置，其特征在于：所述调节架（6）包括固定台，所述固定台上安装有电动推杆，所述电动推杆的伸缩端上固定连接有活动臂，所述活动臂与后处理器（5）之间连接有卡环。

4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道有害气体净化装置，其特征在于：所述水箱（13）内开凿有一对空腔，相邻两个所述空腔之间连接有滤板（14），所述水箱（13）的长度与旋转喷淋管（10）与挡水板（12）之间的间距相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种盾构隧道有害气体净化装置，其特征在于：所述网孔格栅（7）与磁性金属氧化物捕集装置（8）之间设有前端瓦斯检测仪和后端颗粒物检测仪。

6.根据权利要求1所述的一种盾构隧道有害气体净化装置，其特征在于：所述水箱（13）的内安装有液位传感器，所述水箱（13）与防护壳（3）的内壁之间连接有清水泵，所述清水泵与防护壳（3）的外壁之间连接有补水管，所述补水管上安装有启闭阀。

7.根据权利要求1所述的一种盾构隧道有害气体净化装置，其特征在于：所述防护壳（3）上开凿有检测孔，所述检测孔位于固定喷淋管路（11）与挡水板（12）之间，且检测孔上安装有防漏检查门。

Images