CN205977261U - 一种借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置，包括发泡剂储罐、发泡剂输送管路、清水管路、发泡液储罐、供液管、布液装置及滤尘泡沫产储装置；清水管路的一端连接供水系统，另一端与发泡液储罐连接；发泡剂输送管路的一端与发泡剂储罐连接，另一端与发泡液储罐连接，发泡剂输送管路上设有供剂泵；发泡液储罐中设有搅拌机构，发泡液储罐通过供液管与布液装置连接，供液管设有供液泵和调节阀；布液装置底部设有出液孔或出液缝，出液孔或出液缝位于滤尘泡沫产储装置正上方。本实用新型结构简单实用，易于维护。而且本实用极大地提高了粉尘颗粒的捕获概率，提高了呼吸性粉尘的除尘率，减少了风流中粉尘颗粒对大气环境的污染。

Description

一种借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置

技术领域

本实用新型属于通风除尘领域，具体涉及一种借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置。

背景技术

在矿井生产、矿物加工、炼钢、造纸以及一些其他工业生产的过程中会产生大量的粉尘，随之而来的是一系列的健康、安全、环境问题。如尘肺病问题，长期在粉尘环境中工作的职工会增大患上尘肺病的几率；又如粉尘中混合有的CO、NO₂、SO₂、H₂S、NH₃等有毒有害气体，不经处理直接排放到大气中会污染当地的环境；还有一些可燃性粉尘会引发爆炸，因此在矿业或其他工业生产中要特别注意粉尘的防治。为了解决粉尘污染的问题，国内外一些学者做了大量的研究，并形成了一些特定的防尘技术，如煤层注水、喷雾降尘、除尘器除尘、通风除尘、个体防护等技术方法，这些除尘技术都对降低粉尘浓度起到了积极的作用。

喷雾除尘是煤矿中最常用的一种除尘方式，它具有经济、实用的特点，如掘进机、采煤机的内外喷雾系统，喷雾除尘的应用使井下空间的粉尘含量大大减少，但其缺点也很明显：耗水量大，对呼吸性颗粒物除尘效率低，长时间喷淋会使地面泥泞等。20世纪50年代，泡沫除尘技术在英国面世，它结合了喷雾除尘和化学降尘的特点，同时还具有水源利用率高、除尘效率高、对环境影响小的优势。国内对其研究较晚，但也取得了一定的成果，如公开号为CN105545346A（ZL201610066322.5）的一种用于煤矿井下的方向可调节泡沫除尘装置，该装置在喷头附近增加了摇杆机构，可通过摇杆的转动来调节喷头角度，从而扩大了与煤尘的接触角度，使除尘效率大大提高，这样在一定程度上解决了部分区域难以覆盖，而有些区域则会重复喷洒造成泡沫除尘剂的浪费的问题；又如公开号为CN203867606U（ZL201320884841.4）的一种用于煤矿井下的网式泡沫膜除尘系统，它于泡沫喷头的下方增加了双层金属网组成的除尘网，泡沫喷头将发泡装置预先形成的高倍泡沫喷射在除尘网上，使内外两层金属网上及中间缝隙形成具有一定强度的泡沫膜，粉尘被泡沫膜捕获并随泡沫膜顺着除尘网流入排水器。此实用新型克服了普通喷雾降尘中粉尘润湿效率低的不足，同时减少了用水量，增大了泡沫覆盖区域，提高了除尘效率，更加环保、高效。但以上两种泡沫除尘装置均设有专用发泡装置，且发泡装置需采用压缩空气提供动力制泡。为此有人发明了一种用于煤矿井下的无气源泡沫幕除尘系统（CN202900305U，ZL201220201324.8），该系统免除了专门输送压缩空气的管路，仅需要清水管路与泡沫剂管路即可产生泡沫，较为简单方便；但该系统需要高压供液泵产生高速水射流，高速水射流流经比例混合器内产生负压，负压将泡沫剂从泡沫剂储液罐吸入到比例混合器与射流清水充分混合形成泡沫液，同时又在文丘里发泡器处利用文丘里效应从发泡器腔体表面的进气孔吸入外界空气产生高质量泡沫。因该实用新型的发泡器处进气孔是直接暴露在巷道空间中的，巷道中携带粉尘的风流由进气孔进入发泡器，很容易将进气孔堵塞，影响其发泡效率，所以在不同角度应用发泡装置会对其产生不同的影响，造成该系统在井下实际应用中效果大打折扣。

因此我们需要研究一种新的、无需附加气源、无需高压水动力、结构简单、用液量少、出泡稳定、能在限定空间内形成一定厚度泡沫的高效泡沫幕除尘装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、维护方便、除尘效果好的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置，包括发泡剂储罐、发泡剂输送管路、清水管路、发泡液储罐、供液管、布液装置及滤尘泡沫产储装置；所述清水管路的一端连接供水系统，另一端与发泡液储罐上部连接；所述的发泡剂输送管路的一端与发泡剂储罐连接，另一端与发泡液储罐连接，发泡剂输送管路上设有供剂泵；发泡液储罐中设有搅拌机构，发泡液储罐通过供液管与布液装置连接，供液管设有供液泵和调节阀；布液装置底部设有出液孔或出液缝，出液孔或出液缝位于滤尘泡沫产储装置正上方。

上述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置中，所述的布液装置的截面为上大下小的梯形；底部均匀的布置有一排出液孔。

上述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置中，所述发泡剂储罐顶部设有一锥形加液口，侧面上设有液位计。

上述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置中，所述的滤尘泡沫产储装置的正下方设有与巷道主排水沟相连的排液沟。

上述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置中，所述滤尘泡沫产储装置包括滤尘泡沫生成网、滤尘泡沫粘附网及滤尘泡沫拦截网；滤尘泡沫生成网、滤尘泡沫粘附网及滤尘泡沫拦截网平行设置，滤尘泡沫生成网、滤尘泡沫粘附网及滤尘泡沫拦截网的网孔大小均不相同。

上述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置中，所述的滤尘泡沫粘附网的网孔的大小大于滤尘泡沫生成网网孔的大小，滤尘泡沫生成网网孔的大小大于滤尘泡沫拦截网网孔的大小。

本实用新型的工作原理是：供剂泵将发泡剂从发泡剂储罐中抽出输送到发泡液储罐中，同时井下防尘供水系统的清水也送入发泡液储罐中，并由发泡液储罐中的搅拌机构搅拌均匀配制成发泡液。将配置好的发泡液由供液泵抽出供给布液装置，布液装置底部出液孔（或出液缝）将发泡液均匀布洒在滤尘泡沫产储装置的滤尘泡沫生成网上，在网面上形成液膜。当含尘风流通过滤尘泡沫生成网上的液膜时，产生大量气泡，并快速充满滤尘泡沫产储装置，形成一道泡沫幕墙来粘附、过滤风流中的粉尘。其中，一部分含尘空气中的粉尘被液膜直接捕捉，捕捉了粉尘的液膜在风流的作用下破裂，破裂后的含尘液膜变为含尘液滴顺着网线流下，汇入排液沟；一部分含尘空气被液膜包裹形成泡沫，泡沫相互挤压或者在自然状态下破裂，粘附在泡沫内壁上的粉尘随泡沫破裂变成的液滴落下，泡沫空间内的粉尘在泡沫破裂时粘附到其他泡沫外壁，最终随泡沫破裂被消除；还有一部分粉尘直接穿过滤尘泡沫生成网网眼，撞到前面已经形成的泡沫上，粘附在泡沫外壁上被消除。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单实用，易于维护。本实用新型除直接利用网面上形成的液膜除尘以外，又巧妙的以井下的通风风流为动力，将钢丝网作为“发泡器”，并将泡沫固定于层网之中，形成持续的泡沫幕墙，极大地提高了粉尘颗粒的捕获概率，提高了呼吸性粉尘的除尘率，减少了风流中粉尘颗粒对大气环境的污染。而且本装置不需系统提供额外的压力气源，节约了系统资源，更加环保、除尘更高效，适合于煤矿、非煤矿山以及其他除尘相关行业的使用。

附图说明

图1 为本实用新型的结构图。

图2 为本实用新型的滤尘泡沫生成原理图。

图3 为本实用新型的滤尘泡沫产储装置正面示意图。

图4 为本实用新型的布液装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

如图1、3、4所示，本实用新型包括发泡剂储罐10、发泡剂输送管路7、清水管路3、发泡液储罐12、供液管15、布液装置16及滤尘泡沫产储装置17；清水管路3一端连接井下防尘供水系统，另一端与发泡液储罐12上部连接，且清水管路3上依次设置调节阀1和流量计2。所述的发泡剂输送管路7的一端与发泡剂储罐10连接，另一端与发泡液储罐12连接，发泡剂输送管路7上设有供剂泵6、调节阀5和流量计4。发泡剂储罐10的顶部设有锥形的加液口9，侧面设有液位计8。发泡液储罐12中部设置一个搅拌机构11，底部通过供液管15与布液装置16相连；供液管15上依次设置供液泵13和调节阀14。布液装置16截面为上大下小的梯形，布液装置16顶部密封，底部均匀设有一排出液孔（也可以设有一道出液缝），衔接滤尘泡沫产储装置17，滤尘泡沫产储装置17的正下方设有与巷道主排水沟相连的排液沟18。

如图2、3所示，本实用新型的滤尘泡沫产储装置包括滤尘泡沫生成网171、滤尘泡沫粘附网172及滤尘泡沫拦截网173；滤尘泡沫生成网171、滤尘泡沫粘附网172及滤尘泡沫拦截网173平行设置，滤尘泡沫生成网171、滤尘泡沫粘附网172及滤尘泡沫拦截网173的网孔大小均不相同。所述的滤尘泡沫粘附网172的网孔的大小大于滤尘泡沫生成网171网孔的大小，滤尘泡沫生成网171网孔的大小大于滤尘泡沫拦截网173网孔的大小。

本实用新型的实施过程：先将发泡剂于加液口9注入发泡剂储罐10中，观察液位计8直到发泡剂液位达到一定高度停止；打开调节阀5和调节阀1，再打开供剂泵6，通过调节阀1、调节阀5和观察流量计2、流量计4来调节使进入发泡液储罐12内的清水和发泡剂达到适宜的比例，开动搅拌机构11将发泡液混匀；打开调节阀14和供液泵13，依靠供液泵13将发泡液输送至布液装置16，通过供液泵13和调节阀14可调整布液装置16的布液量；布液装置16上出液孔（或出液缝）将发泡液均匀布洒在滤尘泡沫产储装置17的滤尘泡沫生成网171上，在网面上形成液膜174，当含尘风流通过滤尘泡沫生成网171上的液膜174时，产生大量气泡，并快速充满滤尘泡沫产储装置17，形成一道泡沫幕墙来过滤风流中的粉尘。

结合图2，对滤尘泡沫产储装置泡沫幕除尘作具体说明：布液装置16将发泡液均匀布洒在滤尘泡沫生成网171上，在重力和毛细作用力下于各个网孔上形成液膜174。含尘气流与液膜174相撞，液膜174因其表面张力变小，不易破裂，逐渐向风流方向凹陷，一定程度后，变成一个完整的泡沫175，脱离滤尘泡沫生成网171，飘向滤尘泡沫粘附网172，并粘附悬挂在滤尘泡沫粘附网172上，在风流压力和重力的作用下泡沫迅速布满整个网面，阻断过风断面，部分泡沫会在风流的作用下穿过滤尘泡沫粘附网172，脱离滤尘泡沫粘附网172的粘附作用，飘向滤尘泡沫拦截网173被其拦截，如此，三张网之间的空隙逐渐被泡沫填满，形成泡沫幕阻止粉尘颗粒的通过。

本实用新型中所描述的以上内容仅是对本实用新型的结构所作的举例说明。对本实用新型所描述的具体实施方案作出的各种修改、补充，或者采用类似的方式代替，只要不偏离本实用新型的结构，或者不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置，其特征是：包括发泡剂储罐、发泡剂输送管路、清水管路、发泡液储罐、供液管、布液装置及滤尘泡沫产储装置；所述清水管路的一端连接供水系统，另一端与发泡液储罐上部连接；所述的发泡剂输送管路的一端与发泡剂储罐连接，另一端与发泡液储罐连接，发泡剂输送管路上设有供剂泵；发泡液储罐中设有搅拌机构，发泡液储罐通过供液管与布液装置连接，供液管设有供液泵和调节阀；布液装置底部设有出液孔或出液缝，出液孔或出液缝位于滤尘泡沫产储装置正上方。

2.根据权利要求1所述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置，其特征是：所述的布液装置的截面为上大下小的梯形；底部均匀的布置有一排出液孔。

3.根据权利要求1所述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置，其特征是：所述发泡剂储罐顶部设有一加液口，侧面上设有液位计。

4.根据权利要求1所述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置，其特征是：所述的滤尘泡沫产储装置的正下方设有与巷道主排水沟相连的排液沟。

5.根据权利要求1所述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置，其特征是：所述滤尘泡沫产储装置包括滤尘泡沫生成网、滤尘泡沫粘附网及滤尘泡沫拦截网；滤尘泡沫生成网、滤尘泡沫粘附网及滤尘泡沫拦截网平行设置，滤尘泡沫生成网、滤尘泡沫粘附网及滤尘泡沫拦截网的网孔大小均不相同。

6.根据权利要求1所述的借助巷道内风流能量发泡的滤网泡沫幕除尘装置，其特征是：所述的滤尘泡沫粘附网的网孔的大小大于滤尘泡沫生成网网孔的大小，滤尘泡沫生成网网孔的大小大于滤尘泡沫拦截网网孔的大小。