CN213205735U - 一种煤矿井下喷雾装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿井下降尘设施，具体为一种煤矿井下喷雾装置。本实用新型为了解决由于现有技术中的喷雾器存在射程短、产生的雾滴颗粒大，从而导致矿尘的治理效果相对较差的的问题，提供了一种新型的煤矿井下喷雾装置，包括喷头、第一圆柱形筒体，第一圆柱形筒体的两端均密封连接有盖板，第一圆柱形筒体内套设有第二圆柱形筒体，第二圆柱形筒体的两端均与盖板密封固定连接形成加速腔，加速腔的两端分别开有喷雾口以及进水口，进水口的边缘与喷头的边缘非密封连接，第一圆柱形筒体的筒壁上设有压风接口，第二圆柱形筒体的筒壁上设有多个孔。本喷雾装置具有耗水量低，雾粒超细，雾粒均匀，分散度好，射程远，扩张角大的优点，矿尘治理效果明显。

Description

一种煤矿井下喷雾装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下降尘设施，特别涉及一种喷雾装置，具体为一种煤矿井下喷雾装置。

背景技术

在矿井产尘地点及附近区域采用喷水洒水的方法，是降低井下空气含尘量、保持矿内空气清洁的最简单、最便捷而又效果良好的方法，现已成为矿井降尘的重要技术措施之一。传统的喷水洒水降尘技术为采用高压水通过喷雾器将高压水雾化成微细水滴喷射到作业空间中，使微细水滴与矿尘颗粒发生碰撞、接触、包裹、沉降，悬浮在空气中的尘粒被微细水滴捕捉后吸附于微细水滴上或相互凝聚成较大颗粒，从而提高矿尘颗粒的沉降速度，矿尘颗粒被湿润后也能降低飞扬能力。但传统的喷水洒水降尘技术中采用的喷雾器存在射程短，扩散角窄，产生的细雾量和干雾量少，雾滴颗粒大，不利于与空气中的矿尘颗粒充分的碰撞、接触，矿尘的治理效果不甚理想。

发明内容

本实用新型为了解决由于传统技术中的喷雾器存在射程短、产生的雾滴颗粒大，从而导致矿尘的治理效果相对较差的的问题，提供了一种新型的煤矿井下喷雾装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种煤矿井下喷雾装置，包括喷头、第一圆柱形筒体，第一圆柱形筒体的两端均密封连接有盖板，一端盖板上开有进水口，进水口的边缘与喷头的边缘非密封连接（非密封连接即喷头的一部分边缘固定连接在进水口的一部分边缘处，保证喷头的另一部分边缘与进水口的另一部分边缘有一定间隙，保证外部的气流能从间隙处进入第一圆柱形筒体与盖板组成的腔体内），另一端盖板上开有喷雾口，第一圆柱形筒体的筒壁上设有用于与压风管路连通的压风接口。工作时，喷头与煤矿井下的高压水管连通，压风接口与煤矿井下的压风管路连通，水从喷头经过进水口喷入第一圆柱形筒体内，压风（下文中所述的高压空气）从压风接口进入第一圆柱形筒体内，在第一圆柱形筒体与盖板组成的腔体内，由于“孔达效应”，高压空气会牵引进进水口处大量的低速气流，使得在腔体内的低速气流与喷头喷出的微细水滴在高压空气的牵引下均有一个逐渐加速的过程，喷射初速度提高，从而使得气流与微细水滴相互作用后快速向远处喷射，喷射出的雾滴射程明显变长，从而与空气中矿尘的碰撞、接触时间增加，提高了矿尘的治理效果；同时，从喷头喷射出的微细水滴，经过高压空气的牵引、震动，使得喷头喷出的微细水滴进一步变成超细雾滴，因矿尘颗粒直径较小，当水雾颗粒与矿尘颗粒大小相近似时，其吸附、凝结的几率最大，所以超细雾滴更加有利于与矿尘颗粒相互凝结、吸附，加快矿尘的沉降速度和降尘率，进一步提高了矿尘的治理效果。

进一步地，一种煤矿井下喷雾装置，包括喷头、第一圆柱形筒体，第一圆柱形筒体的两端均密封连接有盖板，第一圆柱形筒体内套设有第二圆柱形筒体，第一圆柱形筒体与第二圆柱形筒体之间设有间隙，第二圆柱形筒体的两端均与盖板密封固定连接，第二圆柱形筒体与盖板形成加速腔，加速腔的两端分别开有喷雾口以及进水口，进水口的边缘与喷头的边缘非密封连接（非密封连接即喷头的一部分边缘固定连接在进水口的一部分边缘处，保证喷头的另一部分边缘与进水口的另一部分边缘有一定间隙，保证外部的气流能从间隙处进入加速腔内），第一圆柱形筒体的筒壁上设有用于与压风管路连通的压风接口，第二圆柱形筒体的筒壁上设有多个孔。工作时，高压水从喷头经进水口喷入加速腔中，高压空气从压风接口进入第一圆柱形筒体与第二圆柱形筒体之间的间隙后，又通过第二圆柱形筒体上设有的多个孔进入加速腔时，由于“孔达效应”，加速腔内的高压空气会牵引进进水口处大量的低速空气，使得低速空气以及喷头喷出的微细水滴在高压空气的带动下有一个逐渐加速的过程，喷射初速度提高，从而使得气流与微细水滴相互作用后快速向远处喷射，喷射出的雾流射程明显变长，从而与空气中矿尘的碰撞、接触时间增加，提高了矿尘的治理效果；同时，第二圆柱形筒体的筒壁上设有的多个孔，使得喷头喷出的微细水滴被从孔内进入的高压空气多次牵引、加速、振荡，使得喷头喷出的微细水滴进一步变成超细雾滴，因矿尘颗粒直径较小，当水滴颗粒与矿尘颗粒大小相近似时，其吸附、凝结的几率最大，所以超细雾滴更加有利于与矿尘颗粒相互凝结、吸附，加快矿尘的沉降速度和降尘率，进一步提高了矿尘的治理效果。本实用新型结构中的喷雾装置，通过在第一筒体内套设第二筒体，第二筒体的筒壁上设置多个孔，通过压风接口将高压空气引到第一筒体和第二筒体的间隙中，然后再通过第二筒体的筒壁上设置的孔进入加速腔内，这样只需要将一个压风管路接到本装置中，就能实现微细水滴被高压空气多次加速、振荡形成超细水滴的目的。

进一步地，孔沿第二圆柱形筒体的轴向均匀分布且分布后呈螺旋状。这样的结构使得高压空气从孔内进入密封腔内后带动微细水滴也呈螺旋状分布，增加了高压空气和水雾在加速腔内的相互作用时间，不仅使得水滴变得更细，同时由于惯性的作用，使得从喷雾口喷射出的超细水滴有部分呈螺旋状喷射，延长了雾滴与矿尘在空间中的接触、碰撞、包裹的机率和作用时间，捕尘效果显著提升。

本实用新型所产生的有益效果如下：本实用新型很巧妙地利用“孔达效应”的原理，使用高压空气作为动能，高压空气经孔进入加速腔内且在加速腔内产生高速压风，从而增强水滴雾化振荡效果，使产生的雾粒更细，与粉尘的亲和度更高，雾化效果明显增加；同时，本实用新型中的喷雾装置具有耗水量低，雾粒超细，雾粒均匀，分散度好，射程远，扩张角大，水射流速高且喷雾口不易堵塞，抑尘率可达90%以上，降尘后可达到国家规定的10mg/m³的环保标准要求，且设备结构简单、结实、免维护，属低耗水、低耗气的环保节能设备，可代替当前使用的采煤机外喷雾、掘进机外喷雾、放炮喷雾及风流净化水幕等。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1—喷头，2—第一圆柱形筒体，3—盖板，4—第二圆柱形筒体，5—进水口，6—喷雾口，7—压风接口，8—孔，9—吊挂环，10—压风控制阀，11—加速腔。

具体实施方式

一种煤矿井下喷雾装置，包括喷头1、第一圆柱形筒体2，第一圆柱形筒体2的两端均密封连接有盖板3，一端盖板3上开有进水口5，进水口5的边缘与喷头1的边缘非密封连接，另一端盖板3上开有喷雾口6，第一圆柱形筒体2的筒壁上设有用于与压风管路连通的压风接口7。

一种煤矿井下喷雾装置，包括喷头1、第一圆柱形筒体2，第一圆柱形筒体2的两端均密封连接有盖板3，第一圆柱形筒体内套设有第二圆柱形筒体4，第一圆柱形筒体2与第二圆柱形筒体4之间设有间隙，第二圆柱形筒体4的两端均与盖板3密封固定连接形成加速腔11，加速腔11的两端分别开有喷雾口6以及进水口5，进水口5的边缘与喷头1的边缘非密封连接，第一圆柱形筒体2的筒壁上设有用于与压风管路连通的压风接口7，第二圆柱形筒体4的筒壁上设有多个孔8。

具体实施时，孔8沿第二圆柱形筒体4的轴向且在筒壁上呈螺旋状均匀分布。 第一圆柱形筒体与第二圆柱形筒体同轴，使得高压空气从第二圆柱形筒体的孔内进入加速腔的压力均匀，水滴被剪切的更加均匀，喷射出的水滴也会更加均匀，降尘效果进一步提高。

本具体实施方式中，第一圆柱形筒体的筒壁上固定连接有吊挂环，方便喷雾装置的运输以及方便安装。压风接口处设有压风控制阀，方便工作人员根据进水量及时调节压风大小。本实用新型装置喷射的水雾，可处理粒径在20μm以下的矿尘，雾流有效射程10～15m以上，扩张角45～60°，耗水量32～36.2L/min，风压强度0.60～0.97MPa，水压可比风压强度低0.10～0.20MPa，耗气量3.3～8.6L/min，喷雾口的喷雾量≥380m³/min，端口射速0.33～0.75m/s。在安装设备时，宜将本喷雾装置安装在产尘点下风侧靠近尘源处，且逆风方向安装，喷雾效果则更为理想。本喷雾装置采用压缩空气作为动能，设备不带电工作，不产生摩擦火花，具有安全、可靠的特点。

Claims (6)

1.一种煤矿井下喷雾装置，其特征在于，包括喷头（1）、第一圆柱形筒体（2），第一圆柱形筒体（2）的两端均密封连接有盖板（3），一端盖板（3）上开有进水口（5），进水口（5）的边缘与喷头（1）的边缘非密封连接，另一端盖板（3）上开有喷雾口（6），第一圆柱形筒体（2）的筒壁上设有用于与压风管路连通的压风接口（7）。

2.一种煤矿井下喷雾装置，其特征在于，包括喷头（1）、第一圆柱形筒体（2），第一圆柱形筒体（2）的两端均密封连接有盖板（3），第一圆柱形筒体（2）内套设有第二圆柱形筒体（4），第一圆柱形筒体（2）与第二圆柱形筒体（4）之间设有间隙， 第二圆柱形筒体（4）的两端均与盖板（3）密封固定连接形成加速腔（11），加速腔（11）的两端分别开有喷雾口（6）以及进水口（5），进水口（5）的边缘与喷头（1）的边缘非密封连接，第一圆柱形筒体（2）的筒壁上设有用于与压风管路连通的压风接口（7），第二圆柱形筒体（4）的筒壁上设有多个孔（8）。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下喷雾装置，其特征在于，孔（8）沿第二圆柱形筒体（4）的轴向且在筒壁上呈螺旋状均匀分布。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下喷雾装置，其特征在于，第一圆柱形筒体（2）与第二圆柱形筒体（4）同轴。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下喷雾装置，其特征在于，第一圆柱形筒体（2）的筒壁上固定连接有吊挂环（9）。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿井下喷雾装置，其特征在于，压风接口（7）处设有压风控制阀（10）。

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