CN205659520U - 改进喷嘴结构的水雾除尘器 - Google Patents

Abstract

一种改进喷嘴结构的水雾除尘器，包括空气分流均衡器、气水引射器，空气分流均衡器内腔一端开口朝向压水减压区并通过喷嘴与该压水减压区相连通，其另一端与水流入口通道的一端连通，空气分流均衡器的进气端通过槽通道与压水减压区连通，压水减压区与气水混合室相邻，气水引射器入口一端连通气水混合室，出口一端为出雾端，喷嘴上设置多个喷孔。

Description

改进喷嘴结构的水雾除尘器

技术领域

本实用新型涉及矿山安全设备技术领域，尤其涉及一种适合用于煤矿等高粉尘环境的水雾除尘器。

背景技术

根据煤矿对煤炭开采的现场情况，在开采煤炭过程中会产生大量的煤尘，煤尘不但对人体造成伤害，更严重是粉尘达到一定极限时，一旦遇到明火，极易引起爆炸，造成重大煤矿安全事故。因此煤炭企业每年投资巨资解决降尘问题，尽管如此，至今为止仍然未达到预期的理想效果，很多煤矿采用了大型系统式降尘，这种系统的缺点是终端喷水处大多使用喷头，效果极差，费用非常昂贵，维护繁琐，效率低下。由于价格昂贵很多煤矿只能放弃，由于维护繁琐，很多煤矿也配备了大量的维护人员全职监控维护，这浪费了大量的人力、财力。没有系统配备的煤矿在实际开采时让工人佩戴防尘罩，不但存在极大的安全隐患，而且效果不好会让人呼吸受阻。

现阶段在本技术领域中，针对煤炭采掘面等高粉尘的问题，提出了很多解决方案。总体来看，可以分为两种。一种是喷水或喷水雾来消尘，具体而言在供水管路末端设置一个或多个喷嘴来将水以水雾状喷出，以减少煤尘，这种方案原理上容易想到，但由于对煤矿现场实际使用缺乏了解，从而导致产品雾化效果差，设备局限性也很大，使用时达不到预期的效果。另一种是喷气来吹散粉尘，具体可以表现为除尘风机，高压气流经过出口向外喷射以冲击并吹散粉尘，这种方式除尘效果不理想，虽然可以将部分粉尘浓度极大区域的粉尘进行吹散，却难以实质性地降低粉尘环境中的粉尘量。

实用新型内容

为了解决背景技术中所存在的问题，发明人基于多年的煤矿领域实践和研发经历，提出了本实用新型所示的一种水雾除尘器。文中的“尘”是指粉尘，在除尘器尤其适用的煤矿环境中具体表现为煤尘；“水雾”是指小尺寸液态物分布在一定空间中从而看起来呈雾状，其中的“水”泛指液态物，其可以包括日常所说的水，也可以包括混合了例如清洗剂等溶质的水溶液，还可以是其它适宜的液态溶液。

发明人在长期的研发实践中，为了提高除尘效果，创造性地将水雾和气体引射结合起来，这种结合不同于喷水和喷气的简单结合。在煤矿领域中偶尔存在将喷水和喷气结合起来使用的情况，这种结合实际上是两种除尘方式的简单堆砌，例如将在同一区域同时安装了除尘风机和除尘水雾喷头，称之为气水联动，结合得更紧密的是将水和气体简单地同时注入到一个空腔中，经由空腔上的喷头喷射出水雾，这种方式实质上仍然水和气混合然后向外喷射模式。而本实用新型的技术方案与这些现有技术不同，其实质上仍然以喷水为重点，在将水变成水雾的整个过程中应用了气体引射。具体而言，根据本实用新型：

一种水雾除尘器，包括空气分流均衡器、气水引射器，空气分流均衡器内腔一端开口朝向压水减压区并通过喷嘴与该压水减压区相连通，其另一端与水流入口通道的一端连通，空气分流均衡器的进气端通过槽通道与压水减压区连通，压水减压区与气水混合室相邻，气水引射器入口一端连通气水混合室，出口一端为出雾端，其中喷嘴上设置多个喷孔。

优选地，所述多个喷孔使得水流经过喷嘴朝向压水减压区内壁喷射。

优选地，喷嘴呈多面体。

更优选地，在喷嘴为多面体时，多个喷孔开设在正面和侧面。进一步优选地，正面喷孔数量和侧面喷孔数量的比值根据不同情况而不同。

更优选地，正面喷孔和侧面喷孔的孔径均在一定范围内适当选取的，正面喷孔与侧面喷孔孔径相同或不同。

更优选地，喷孔为圆形、椭圆、多边形中至少一种。

优选地，喷嘴呈半球体、或者具有一定曲率的球体一部分。

更优选地，喷孔设置在半球体或具有一定曲率的球体一部分的整个表面上。

更优选地，喷孔均匀地设置。

更优选地，半球体、或者具有一定曲率的球体一部分的中间部分的喷孔密度小于半球体边缘部分的喷孔密度。

通过使用前述方式的喷嘴结构，可以使得水雾除尘器水流经过喷嘴喷射的初步气雾质量得到改进，进而使得水雾除尘器的水等原料的利用效率提升的同时提高了除尘效果。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一种水雾除尘器的结构示意图。

在附图中：1端套；2压水快速接头；3压水入口；4壳体；5空气分流均衡器；6喷嘴；7压气接口；8压气入口；9气水引射器主体；10气水引射器扩散器；11气水引射器O型圈；12固定圈（调解圈）；13气水引射器气室；14气水混合室；15压水减压区；16负压区A；17负压区B；18进气端；19出雾端。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

如图1所示，作为一个实施例的水雾除尘器，总体上呈圆柱体，主要组件包括空气分流均衡器和气水引射器。在图中左侧所示为空气分流均衡器，其沿圆柱体轴向方向上具有一向右开口的盲孔，开口处设置喷嘴6，盲孔另一端与另一向圆柱体外侧开口的盲孔互相连通，在开口端设置有压水入口3和压水接口2。水流通过压水入口3进入空气分流均衡器内部。

文中的“水流”不是日常生活中通常意义上的水流，发明人此处使用该措辞意在表达一种形态类似水流的总体上可流动的物质，具体而言，可以认为是带有一定压力的水流或其它适当溶液，当然，单一地可流动的液态介质也是可以的。水流因为文中水雾除尘器所应用的场景不同而可以选择不同。

进入的水流继续流动通过喷嘴6向压水减压区15喷射而出。水流经过喷嘴6喷出后已经初步成为水雾，所喷出的水朝向压水减压区15的内壁，水流通过喷头6朝向内壁喷射，一方面使得水流初步形成水雾，另一方面使得水流压力被消减，起到减压作用。水雾除尘器左侧设置有进气端18，与外界连通但不与前述喷嘴6之前的水流通道直接连通。

外界空气可以进入进气端18，进气端18和压水减压区15之间通过开设的多个槽通道互相连通，从而从进气端18经槽通道进入压水减压区15的气流可以将此处的水雾（或包含部分水珠等，例如在内壁上）移位到与压水减压区15相邻的气水混合室14，在气流将水雾吹向移位过程中两者进行了初步混合，水雾与气流在气水混合式14进行充分混合，混合物进入气水引射器。

在文中的技术方案中，“水雾”是前述“水流”被细微化后的一种状态，这种状态的特点是，前述水流不再以整体方式呈现，而是相对分散，这种分散可以是分成几股，类似浇花水壶头部流出多股水流的样子，但是比那样的多股水流要更细一些，而且每股水流内部，溶液也是不连续的，当然，也可以是更为分散的情况，类似于喷雾器喷出的水雾那样，水分（或液态物质）在一定空间内分散、并且相对均匀。

气水引射器主体呈圆柱形的内腔，其入口端与气水混合室连通，出口端为出雾端19，与外界连通。在圆柱形内腔侧面即水雾除尘器圆柱体径向方向上开设通道，通道外侧末端设置压气入口8和压气接口7。

可以看出，带有一定压力的气流，尤其是高压气流通过压气入口8进入气水引射器内部。进入气水引射器内腔的气流使得内腔形成负压，从而将气水混合室内的气雾引入并再次急速的混合，气水引射器的入口端优选为喇叭口状，喇叭口的大孔径端部与气水混合室14连通。气水引射器内再次混合后的气雾在负压带动下急速从出口即出雾端19喷射而出。

前面已经详细描述了水雾除尘器的整体结构。结合前述描述，在水雾除尘器技术方案中，水流变为初步水雾这一过程的优劣对于除尘器最终除尘效果是有影响的。换句话说，水流通过喷头喷射变成的初步水雾，如果水雾更均匀、更分散，则后续再次与气流混合的气雾“质量”就会相应地更好，即更均匀、颗粒更小。可见，气雾或初步气雾的“质量”是用来表征气雾颗粒度、均匀性的一个指标措辞。

文中的“颗粒”是用来形容水雾的分散程度，及可以将水雾看作是诸多细小液态物质的集合，当然，这些细小液态物质可以非常小，以至于达到水蒸气地程度，但我们仍其视为颗粒。

从而优选地，作为将水流初步变为水雾的核心组件，喷嘴6的结构无疑对于初步水雾的质量具有重要影响。经过大量创新性劳动、以及无数实验测试，令人惊喜地，终于获得了可以有效提高初步气雾质量的喷嘴6结构。

实施方式1：喷嘴呈多面体

在这种优选实施方式中，喷嘴6呈多面体，例如呈六面体，因而其整体外观来看有点类似平时见到的六角螺母。这种整体结构的喷嘴的一个优点是制造相对简单。

优选地，在喷嘴为多面体时，可以在正面和侧面开设多个孔即喷孔。显而易见，正面应当理解为是整个水雾除尘器轴向方向上，侧面则是朝向水雾除尘器内壁的径向方向上。可以看出，优选的实施方式是，在正面和侧面均开设喷孔，这样，既保证了初步形成的水雾总体方向是朝向气水混合室方向，同时还保证了初步形成的水雾朝向除尘器内壁扩散。

正面喷孔数量和侧面喷孔数量的比值是可以根据不同情况来适当调节的，这种调节是指在预先确定了水雾除尘器将应用于某种特征环境中时，则根据该环境预先确定正面喷孔和侧面喷孔的数量比值，并按照该比值进行制造。

另一方面，正面喷孔和侧面喷孔的孔径均是可以在一定范围内适当选取的。在一种优选实施方式中，正面喷孔与侧面喷孔孔径相同。当然，正面喷孔与侧面喷孔的孔径不同也是可以的，例如可以选择正面喷孔的孔径小于侧面喷孔的孔径。

在这种实施方式中，喷孔优选为圆形。当然，喷孔也可以是椭圆、多边形等其它形状。

实施方式2：喷嘴呈半球体、或者具有一定曲率的球体一部分

在本实施方式中，与前述实施方式1的主要不同在于，喷嘴呈半球体、或者具有一定曲率的球体一部分，而不是多面体。以喷嘴呈半球体为例，由于整个喷嘴表面圆滑过渡，不在存在明显的正面侧面，但是，为了实现朝向水雾除尘器轴向和内壁方向上喷射，一种优选的方式是在这整个半球体表面上设置喷孔。

喷孔可以均匀地设置。如果喷孔不均匀地设置，则优选地半球体中心部分的喷孔密度小于半球体边缘部分的喷孔密度。

在本实施方式中，喷嘴的其它结构，例如孔径、喷孔形状等，均与前述实施方式1类似，在此不再赘述。

通过使用前述方式的喷嘴结构，可以使得水雾除尘器水流经过喷嘴喷射的初步气雾质量得到改进，进而使得水雾除尘器的除尘效果得到提升。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名词。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种改进喷嘴结构的水雾除尘器，包括空气分流均衡器、气水引射器，其特征在于，空气分流均衡器内腔一端开口朝向压水减压区并通过喷嘴与该压水减压区相连通，其另一端与水流入口通道的一端连通，空气分流均衡器的进气端通过槽通道与压水减压区连通，压水减压区与气水混合室相邻，气水引射器入口一端连通气水混合室，出口一端为出雾端，喷嘴上设置多个喷孔。

2.根据权利要求1所述的改进喷嘴结构的水雾除尘器，特征在于，喷孔使得水流经过喷嘴朝向压水减压区内壁喷射。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的改进喷嘴结构的水雾除尘器，特征在于，喷嘴呈多面体。

4.根据权利要求1-2中任意一项所述的改进喷嘴结构的水雾除尘器，特征在于，喷嘴呈半球体、或者具有一定曲率的球体一部分。

5.根据权利要求3所述的改进喷嘴结构的水雾除尘器，特征在于，多个喷孔开设在喷嘴正面和侧面，正面喷孔数量和侧面喷孔数量的比值根据不同情况而不同。

6.根据权利要求5所述的改进喷嘴结构的水雾除尘器，特征在于，正面喷孔和侧面喷孔的孔径均在一定范围内适当选取，正面喷孔与侧面喷孔孔径相同或不同。

7.根据权利要求4所述的改进喷嘴结构的水雾除尘器，特征在于，喷孔设置在半球体或具有一定曲率的球体一部分的整个表面上。

8.根据权利要求7所述的改进喷嘴结构的水雾除尘器，特征在于，半球体或具有一定曲率的球体一部分的中间部分的喷孔密度小于半球体边缘部分的喷孔密度。

9.根据权利要求8所述的改进喷嘴结构的水雾除尘器，特征在于，喷孔均匀地设置。

10.根据权利要求1所述的改进喷嘴结构的水雾除尘器，特征在于，喷孔为孔圆形、椭圆、多边形中至少一种。