CN206661483U

CN206661483U - 一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴

Info

Publication number: CN206661483U
Application number: CN201720206986.7U
Authority: CN
Inventors: 谢瑶; 于海明; 郑安琪; 张可; 孙绪坤
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2027-03-06

Abstract

本实用新型公开了一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，其内容包括喷嘴座、喷嘴芯、喷嘴头、环形气室。在喷嘴座上设有进水口、进气口，进水口连通锥形槽，进气口连通环形气室，喷嘴芯内设有利于气、液混合的雾化腔，同时喷嘴芯上开设四条通气道，连接外界大气和雾化腔，利于气液混合与水雾再次破碎的发生。通过改进内部结构，使低压水(1.2MPa～1.5MPa)在低压气(0.2MPa～0.4MPa)的作用下，完成多次水气碰撞、剪切破碎，进一步促进水雾破碎程度，生成与煤矿粉尘粒径相当的细水雾。

Description

一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴

技术领域

本实用新型涉及一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，尤其是涉及一种与煤矿粉尘粒径相当的细水雾喷嘴。

背景技术

目前，我国煤矿采掘工作面在无任何防尘措施的情况下，综采工作面的粉尘浓度可达2500mg/m³～3000mg/m³，相比综放工作面粉尘情况，粉尘产生量更大，采煤机割煤、移架、放煤、运煤等工序是主要的产尘源，此外还涉及到二次扬尘产生的粉尘。国内某些煤矿的瞬时原始总粉尘浓度高达8000mg/m³～10000mg/m³。对煤矿各大工序进行降尘处理，减少粉尘对工人及设备的威胁，喷雾降尘技术作为一种降尘率较高、普适性较好的措施，被广泛应用于国内外各大煤矿。

雾化是指将液体破碎成细小的颗粒，颗粒粒径的大小对降尘效果有至关重要的影响，研究发现雾化粒径越靠近颗粒粒径，降尘效果越显著。目前，用于喷雾系统的喷嘴主要有螺旋式喷嘴、撞击喷嘴、离心雾化喷嘴、超声波雾化喷嘴等，在综采或综掘工作面中，7.07μm以下的煤尘或岩尘粒径对煤矿工人的危害最大，而国内生产的细水雾喷头喷雾粒径一般大于400um(Dv0.9>400um)，由于喷雾粒径大、喷雾动量小而限制其应用。

为克服传统防尘喷嘴雾化粒径太大、降尘效果不理想的缺陷，国内外通常结合不同雾化破碎原理，通过改变喷嘴内部结构，抑或应用超声波等新技术，以研发新式喷嘴改善降尘效果，因此本实用新型从改进喷嘴内部，增强雾化效果为切入点，结合煤矿实际作业条件，对传统的喷嘴雾化喷嘴进行改进。

发明内容

为克服上述所提及的传统防尘喷嘴的缺陷，本实用新型提供了一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴。利用低压气体对水流进行多次剪切破碎，生成粒径较小的细水雾。

为解决上述技术问题，本实用新型方案包括：

所述的一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，其特征包括喷嘴座、喷嘴芯、喷嘴头、环形气室。在喷嘴座上设有进水口、进气口，进水口连通锥形槽，进气口连通环形气室，喷嘴芯内设有用于气、液混合的雾化腔，同时喷嘴芯上开设四条通气道，连接外界大气和雾化腔，喷嘴头与喷嘴芯经螺纹连接后，与雾化腔内部相通。

更进一步的，所述的喷嘴座设有进水口、进气口，所述的进水口的水流经通道进入锥形槽，再由锥形槽进入雾化腔，由所述的进气口进入的气体，经环形气室于雾化腔内充分混合。

更进一步的，所述的喷嘴芯设有分别通向外界大气及雾化腔的四条通气道，其中的两条通气道分别连接环形气室与外界大气，与大气相连的气体出口为半径逐渐变小的通孔，该通孔轴向方向与通气道轴向方向之间的夹角呈45～60度。

更进一步的，所述的喷嘴头与喷嘴芯之间通过螺纹连接，喷嘴芯内部设有小孔径通道。

更进一步的，所述的锥形槽分别与喷嘴芯雾化腔和进水口相通，且通过密封性垫圈锥形槽进行密封。

更进一步的，所述的雾化腔一端设有变径段，变径段末端与锥形槽相接，变径段开设有与环形气室相通的两条通气道。

附图说明

图1为：本实用新型提供的一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴剖面图。

图中：1-喷嘴座；2-通道；3-进水口；4-进气口；5-通道；6-环形气室；7-通气道；8-雾化腔；9-密封垫圈；10-变径段；11-喷嘴芯；12-喷嘴头；13-通道；14- 通气道；15-变径段；16-通气孔；17-密封圈。

图2为：本实用新型提供的一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴三维装配图。

具体实施方式

附图1、2实施例详细介绍所述的一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，本实用新型提供的雾化喷嘴主要包括：所述的喷嘴座1设有2个液体、气体进口，分别为进水口3、进气口4，所述的进水口3连接通道2，通道2末端与锥形槽相通，所述的进气口4连接通道5，通道5与环形气室6相通；所述的喷嘴芯11 与喷嘴座螺纹连接，下端有一通气孔16，通气孔16经变径段15连接雾化腔8，所述的喷嘴芯11内设4条通气道，分别为通气道7与通气道14各两条，所述的通气道7两端连接变径段15与环形气室6，所述的通气道14两端连接环形气室 6与外界大气，与大气相连的气体出口为半径变小的通孔，变径比例为1:1.5，该通孔轴向与通气道轴向之间夹角呈45～60度，所述的喷嘴头12与喷嘴芯11经螺纹连接，喷嘴头12一端设有变径段10，所述的变径段10与通道13相连，所述的喷嘴芯11与喷嘴座1螺纹链接，并经密封性垫圈17密封。

结合附图2进一步阐述改进的矿用内外混合雾化喷嘴工作原理。

低压水从进水口注入后，率先由通道进入锥形槽，由垫圈对锥形槽从外圈侧进行密封，进入锥形槽的压力水仅能通过通气孔经变径段进入雾化腔，此时由进气口进入的气体，经通道进入环形气室，进入气室的气体接有4条通气道，其中 2条与雾化腔相接，经小孔径通气道进入雾化腔中的气体，与进入的压力水发生混合，同时发生水滴的冲击破碎，此时水与气体在雾化腔内以一定比例混合，生成水气混合物。气水混合物经变径段进入喷嘴头，由细孔径通气道进入大气环境中，进入大气环境中的气水混合物遇空气后，发生第一次剪切破碎，生成一定粒径大小的水雾，同时储存于环形气室中的气体，由另外2条通气道进入大气环境，以一定角度对已发生剪切破碎的水雾进行有效冲击、碰撞，对水雾进行再次剪切破碎，以生成粒径更小、数量更多的水雾粒子，以增强喷嘴的雾化效果，提高水雾的降尘效率。

更进一步的，经研究发现，在进水孔水压范围为1.2MPa～1.5MPa、进气孔气压范围为0.2MPa～0.4MPa条件下，能够生成粒径为平均20μm以下的雾滴，经现场喷雾实验发现，其针对煤矿煤尘的降尘效果最佳。

应当理解的是，本领域的普通研究人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，其特征包括喷嘴座、喷嘴芯、喷嘴头、环形气室，在喷嘴座上设有进水口、进气口，进水口连通锥形槽，进气口连通环形气室，喷嘴芯内设有用于气、液混合的雾化腔，同时喷嘴芯上开设四条通气道，连接外界大气和雾化腔，喷嘴头与喷嘴芯经螺纹连接后，与雾化腔内部相通。

2.根据权利要求1所述的一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，其特征是：所述的喷嘴座设有进水口、进气口，所述的进水口的水流经通道进入锥形槽，再由锥形槽进入雾化腔，由所述的进气口进入的气体，经环形气室于雾化腔内充分混合。

3.据权利要求1所述的一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，其特征是：所述的喷嘴芯设有分别通向外界大气及雾化腔的四条通气道，其中的两条通气道分别连接环形气室与外界大气，与大气相连的气体出口为半径逐渐变小的通孔，该通孔轴向方向与通气道轴向方向之间的夹角呈45～60度。

4.据权利要求1所述的一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，其特征是：所述的喷嘴头与喷嘴芯之间通过螺纹连接，喷嘴芯内部设有小孔径通道。

5.据权利要求1所述的一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，其特征是：所述的锥形槽分别与喷嘴芯雾化腔和进水口相通，且通过密封性垫圈锥形槽进行密封。

6.据权利要求1所述的一种改进的矿用内外混合雾化降尘喷嘴，其特征是：所述的雾化腔一端设有变径段，变径段末端与锥形槽相接，变径段开设有与环形气室相通的两条通气道。