CN216950460U - 一种水气两相喷雾降尘系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水气两相喷雾降尘系统，其包括：主控箱；粉尘浓度传感器，所述粉尘浓度传感器电连接于主控箱，所述粉尘浓度传感器固定设置于巷道壁上；粉尘粒度分析仪，所述粉尘粒度分析仪电连接于主控箱，所述粉尘粒度分析仪设置于所述粉尘浓度传感器的下方；供水系统，所述供水系统包括水泵、储水箱、过滤装置、水管以及水压调节机构，所述水管的一端与外部供水装置相连通，所述水管的另一端与所述储水箱的内腔相连通，且所述水管上安装有过滤装置。本实用新型系统可根据粉尘浓度大小和粉尘粒径分布能够合理调节水气供给情况，并加入抑尘剂，通过喷头喷洒，即可节约能源，又可增强雾化效果。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及煤矿井下降尘技术领域，具体是一种水气两相喷雾降尘系统。
背景技术
随着煤炭需求量的增加和我国采煤技术的智能化、自动化水平的提高，生产过程中产生的煤尘、粉尘量也不断增加，这不仅影响工人的工作环境，危害身体健康，引起尘肺病等职业病，过量的煤尘和粉尘还有可能造成一系列安全事故，危害井下工作人员的生命安全；目前，常用的井下除尘方式有喷雾降尘、泡沫除尘等，但现有的喷雾除尘技术多为水动力喷雾除尘，可能存在以下问题：
1.喷雾供水量固定，对不同浓度的粉尘除尘效率不同，且严重浪费水资源。
2.雾化程度不高，对于小颗粒的粉尘吸附能力不强，降尘力度达不到预期效果。
实用新型内容
为此，本实用新型提出一种水气两相喷雾降尘系统以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种水气两相喷雾降尘系统，其包括：
主控箱；
粉尘浓度传感器，所述粉尘浓度传感器电连接于主控箱，所述粉尘浓度传感器固定设置于巷道壁上；
粉尘粒度分析仪，所述粉尘粒度分析仪电连接于主控箱，所述粉尘粒度分析仪设置于所述粉尘浓度传感器的下方；
供水系统，所述供水系统包括水泵、储水箱、过滤装置、水管以及水压调节机构，所述水管的一端与外部供水装置相连通，所述水管的另一端与所述储水箱的内腔相连通，且所述水管上安装有过滤装置，所述储水箱的出水口与所述水泵的进液端之间采用管连接，所述水泵的出液端与拉瓦尔管的进水口之间采用管连接，从所述水泵至拉瓦尔管的管路上依次设置有所述水压调节机构和第二电磁阀；
供气系统，所述供气系统包括气管、空气压缩机以及气压调节机构，所述空气压缩机的进气端采用所述气管与外部供气装置相连通，所述空气压缩机的出气端与拉瓦尔管的进风口之间采用管连接，从所述空气压缩机至拉瓦尔管的管路上依次设置有第一电磁阀和所述气压调节机构；以及喷头，所述喷头采用降尘支管与所述拉瓦尔管的气液混合出口相连通。
进一步，作为优选，所述供水系统还包括抑尘剂储液箱和定量添加泵，所述定量添加泵的进液端与所述抑尘剂储液箱的排液口之间采用管连接，所述定量添加泵的出液端管连接于位于水泵与所述第二电磁阀之间的管路上。
进一步，作为优选，所述水压调节机构包括伺服驱动装置、水压传感器以及调压泵，所述水压传感器安装在位于拉瓦尔管与第二电磁阀之间的管路上，且位于所述水压传感器两侧的管路上分别接入有调压管的两端，所述调压管上设置有调压泵，所述调压泵电连接于伺服驱动装置。
进一步，作为优选，所述气压调节机构包括气压传感器、气动阀门控制器以及气动阀门，从所述第一电磁阀至拉瓦尔管的管路上依次安装有气压传感器和气动阀门，且所述气压传感器和气动阀门均电连接于所述气动阀门控制器。
进一步，作为优选，所述第一电磁阀、气动阀门控制器、伺服驱动装置、定量添加泵、第二电磁阀以及水泵均控制连接于所述主控箱。
进一步，作为优选，所述空气压缩机采用螺杆式空气压缩机。
本实用新型采用以上技术,与现有的技术相比具有以下有益效果：本实用新型系统可实时监测粉尘浓度并分析粉尘粒径大小分布，实时显示管路中水压和气压，在粉尘浓度达到预警值时，主控箱可根据粉尘浓度和粒径分布合理判断所需水量和气压，并控制调压泵和气动阀门提供相应的气压和水压，避免雾化效果低及水资源的浪费；在供水管路中添加适量抑尘剂，使得雾滴与尘粒更易结合沉降，提高降尘效率。
附图说明
图1为一种水气两相喷雾降尘系统的结构示意图；
图2为一种水气两相喷雾降尘系统的电子模块示意图；
图3为一种水气两相喷雾降尘系统中拉瓦尔管的结构剖视图。
图中：1、气管；2、空气压缩机；3、第一电磁阀；4、气压传感器；5、气动阀门控制器；6、气动阀门；7、拉瓦尔管；7-1、进风口；7-2、进水口；7-3、气液混合出口；8、降尘支管；9、喷头；10、伺服驱动装置；11、水压传感器；12、调压泵；13、抑尘剂储液箱；14、定量添加泵；15、水泵；16、储水箱；17、过滤装置；18、水管；19、主控箱；20、粉尘浓度传感器；21、粉尘粒度分析仪。
具体实施方式
结合本实用新型实施例中的附图，下面将对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例：请参阅附图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种水气两相喷雾降尘系统，其包括：
主控箱19；
粉尘浓度传感器20，粉尘浓度传感器20电连接于主控箱19，粉尘浓度传感器20固定设置于巷道壁上；
粉尘粒度分析仪21，粉尘粒度分析仪21电连接于主控箱19，粉尘粒度分析仪21设置于粉尘浓度传感器20的下方；
供水系统，供水系统包括水泵15、储水箱16、过滤装置17、水管18以及水压调节机构，水管18的一端与外部供水装置相连通，水管18的另一端与储水箱16的内腔相连通，且水管18上安装有过滤装置17，减少系统堵塞现象发生；储水箱16的出水口与水泵15的进液端之间采用管连接，水泵15的出液端与拉瓦尔管7的进水口7-2 之间采用管连接，从水泵15至拉瓦尔管7的管路上依次设置有水压调节机构和第二电磁阀；
供气系统，供气系统包括气管1、空气压缩机2以及气压调节机构，空气压缩机2的进气端采用气管1与外部供气装置相连通，空气压缩机2的出气端与拉瓦尔管7的进风口7-1之间采用管连接，从空气压缩机2至拉瓦尔管7的管路上依次设置有第一电磁阀3和气压调节机构；以及喷头9，喷头9采用降尘支管与拉瓦尔管7的气液混合出口7-3相连通。
本实施例中，供水系统还包括抑尘剂储液箱13和定量添加泵14，定量添加泵14的进液端与抑尘剂储液箱13的排液口之间采用管连接，定量添加泵14的出液端管连接于位于水泵15与第二电磁阀之间的管路上。
本实施例中，水压调节机构包括伺服驱动装置10、水压传感器 11以及调压泵12，水压传感器11安装在位于拉瓦尔管7与第二电磁阀之间的管路上，且位于水压传感器11两侧的管路上分别接入有调压管的两端，调压管上设置有调压泵12，调压泵12电连接于伺服驱动装置10。
本实施例中，气压调节机构包括气压传感器4、气动阀门控制器 5以及气动阀门6，从第一电磁阀3至拉瓦尔管7的管路上依次安装有气压传感器4和气动阀门6，且气压传感器4和气动阀门6均电连接于气动阀门控制器5；
具体的，主控箱19根据粉尘浓度传感器20和粉尘粒度分析仪 21反馈的粉尘浓度与粒径分布，控制伺服驱动装置10与气动阀门控制器5，合理调节进入拉瓦尔管7的水压与气压，且，水压传感器11 和气压传感器4实时反映水压、气压，发现气浊现象后可迅速调整。
本实施例中，第一电磁阀3、气动阀门控制器5、伺服驱动装置 10、定量添加泵14、第二电磁阀以及水泵15均控制连接于主控箱19。
本实施例中，空气压缩机2采用螺杆式空气压缩机。
请参阅附图2，电子模块包括监测模块、信号处理模块和信号输出模块，其中，监测模块以粉尘浓度和粉尘粒度作为检测对象，粉尘浓度传感器和粉尘粒度分析仪获得数据后将信号传输至信号处理模块，然后把信息送入相应主控箱单片机电路进行数据分析，通过算法将粉尘浓度传感器20和粉尘粒度分析仪21的数据进行整合处理及分类归挡；当粉尘浓度、小颗粒粉尘占比处于低挡区间时，信号处理模块向信号输出模块发送低挡运转信号；当粉尘浓度、小颗粒粉尘占比处于高挡区间时，信号处理模块向信号输出模块发送高挡运转信号。
在具体实施时，粉尘浓度传感器20与粉尘粒度分析仪21实时监测工作面上粉尘情况，并上传至主控箱19，气压传感器4与水压传感器11将气压与水压数据发送到主控箱19；当粉尘浓度超过预警值且属于低挡浓度区间且小颗粒粉尘占比位于所设低挡区间时，主控箱 19发出信号并打开电磁阀3和水泵15，同时抑尘剂储液箱的定量添加泵14开始工作，获得改性水，伺服驱动装置10根据水压传感器 11发出的信号利用调压泵12对供水管路的水压进行合理调节，同时，气动阀门控制器5根据气压传感器4发出的信号利用气动阀门对气压进行调节，分别调节气压、水压至3Mpa和0.1Mpa；当工作面上粉尘浓度上升至高挡浓度区间时，主控箱19控制水压调节机构提高水压至0.2Mpa，增大系统喷雾流量；当检测到小颗粒粉尘占比达到所设高挡区间时，主控箱19控制气压调节机构提高气压至5Mpa，使喷出雾滴粒径更细，更加高效的吸附小颗粒粉尘。
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种水气两相喷雾降尘系统，其特征在于，其包括：
主控箱(19)；
粉尘浓度传感器(20)，所述粉尘浓度传感器(20)电连接于主控箱(19)，所述粉尘浓度传感器(20)固定设置于巷道壁上；
粉尘粒度分析仪(21)，所述粉尘粒度分析仪(21)电连接于主控箱(19)，所述粉尘粒度分析仪(21)设置于所述粉尘浓度传感器(20)的下方；
供水系统，所述供水系统包括水泵(15)、储水箱(16)、过滤装置(17)、水管(18)以及水压调节机构，所述水管(18)的一端与外部供水装置相连通，所述水管(18)的另一端与所述储水箱(16)的内腔相连通，且所述水管(18)上安装有过滤装置(17)，所述储水箱(16)的出水口与所述水泵(15)的进液端之间采用管连接，所述水泵(15)的出液端与拉瓦尔管(7)的进水口(7-2)之间采用管连接，从所述水泵(15)至拉瓦尔管(7)的管路上依次设置有所述水压调节机构和第二电磁阀；
供气系统，所述供气系统包括气管(1)、空气压缩机(2)以及气压调节机构，所述空气压缩机(2)的进气端采用所述气管(1)与外部供气装置相连通，所述空气压缩机(2)的出气端与拉瓦尔管(7)的进风口(7-1)之间采用管连接，从所述空气压缩机(2)至拉瓦尔管(7)的管路上依次设置有第一电磁阀(3)和所述气压调节机构；以及喷头(9)，所述喷头(9)采用降尘支管与所述拉瓦尔管(7)的气液混合出口(7-3)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种水气两相喷雾降尘系统，其特征在于：所述供水系统还包括抑尘剂储液箱(13)和定量添加泵(14)，所述定量添加泵(14)的进液端与所述抑尘剂储液箱(13)的排液口之间采用管连接，所述定量添加泵(14)的出液端管连接于位于水泵(15)与所述第二电磁阀之间的管路上。
3.根据权利要求2所述的一种水气两相喷雾降尘系统，其特征在于：所述水压调节机构包括伺服驱动装置(10)、水压传感器(11)以及调压泵(12)，所述水压传感器(11)安装在位于拉瓦尔管(7)与第二电磁阀之间的管路上，且位于所述水压传感器(11)两侧的管路上分别接入有调压管的两端，所述调压管上设置有调压泵(12)，所述调压泵(12)电连接于伺服驱动装置(10)。
4.根据权利要求3所述的一种水气两相喷雾降尘系统，其特征在于：所述气压调节机构包括气压传感器(4)、气动阀门控制器(5)以及气动阀门(6)，从所述第一电磁阀(3)至拉瓦尔管(7)的管路上依次安装有气压传感器(4)和气动阀门(6)，且所述气压传感器(4)和气动阀门(6)均电连接于所述气动阀门控制器(5)。
5.根据权利要求4所述的一种水气两相喷雾降尘系统，其特征在于：所述第一电磁阀(3)、气动阀门控制器(5)、伺服驱动装置(10)、定量添加泵(14)、第二电磁阀以及水泵(15)均控制连接于所述主控箱(19)。
6.根据权利要求1所述的一种水气两相喷雾降尘系统，其特征在于：所述空气压缩机(2)采用螺杆式空气压缩机。
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