CN219262427U - 一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及矿井降温除湿技术领域具体为一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置，包括旋风除尘器主体、污水自动排放组件和水冷组件，所述污水自动排放组件安装在旋风除尘器主体的下端，所述水冷组件和污水自动排放组件相连接，所述水冷组件内设有降温除湿组件，所述降温除湿组件和旋风除尘器主体相连接。本申请通过与旋风除尘器主体配合运作，能有效实现在对矿井内气体进行除尘的同时降低排放出气体的温度，并且通过低温凝结的作用，能降低排出气体的湿度情况，以实现结构简单，安全防爆，有助于净化矿井环境，改善井下高温高湿环境的目的。

Description

一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置

技术领域

本实用新型涉及矿井降温除湿技术领域，尤其涉及一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置。

背景技术

目前，随着我国经济快速发展，资源的进一步开发迫在眉睫。人们不可避免地要处在高温、高湿等作业环境中，作业人员长时间处于恶劣湿热环境会破坏人体生理调节系统，极易引起生理和心理的不良反应，造成不必要的安全事故，因此改善矿井作业区域湿热环境是保障矿井安全生产的必要选择。

现有中国专利公开号为CN216665665U的一种矿井降温装置通过空气幕组件通过压缩空气形成空气幕将矿井的工作面的空间与矿井的其他部分分隔，然后通过制冷机组对工作面的空间内的温度和湿度进行调节，从而实现对矿井的工作环境的改善，以减小热害对井下工作人员的身体健康及工作效率的影响。

现有技术中为了保证井下空气的质量，常使用旋风除尘器进行除尘。旋风除尘器是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成，除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。

矿井空调降温技术是当前矿井作业区域常用的降温手段，但对于井下空气中粉尘净化以及作业环境中潮湿空气的吸收措施有待完善；如何利用旋风除尘器来实现除尘和降温的同步运作，以及适应井下工作区域复杂环境对于降温除湿装置的耐用性，安全性的严格要求是本领域技术人员的难点问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置，包括旋风除尘器主体、污水自动排放组件和水冷组件，所述污水自动排放组件安装在旋风除尘器主体的下端，所述水冷组件和污水自动排放组件相连接，所述水冷组件内设有降温除湿组件，所述降温除湿组件和旋风除尘器主体相连接；

所述旋风除尘器主体上设有进气口、排气管和排污口，所述污水自动排放组件包括集污箱、水位仪、活塞、曳引杆、排污检修口、防爆曳引机、排污管和单向阀，所述水冷组件包括集水箱、滤砂器、防爆水泵、压缩机、压缩机排水阀和降温除湿组件，所述降温除湿组件包括制冷液输送管道、环形蒸发吸热管道和制冷液回收管道；

所述排气管和排污口分别设置在旋风除尘器主体的上下两端，所述进气口设置在旋风除尘器主体的一侧上端。

与现有技术相比，本申请通过与旋风除尘器主体配合运作，能有效实现在对矿井内气体进行除尘的同时降低排放出气体的温度，并且通过低温凝结的作用，能降低排出气体的湿度情况，以实现结构简单，安全防爆，有助于净化矿井环境，改善井下高温高湿环境的目的。

优选地，所述集污箱的上端和排污口的下端相连接，所述集污箱的下端一侧设有排水口，所述集污箱的排水口和排污管相连接，所述单向阀安装在排污管不与集污箱相连接的一端，所述水位仪安装在集污箱上。

进一步的，能控制污水使其单向流动，同时有效检测集污箱内的水位，便于精准排放，避免污水箱内污水过多存积。

优选地，所述排污检修口安装在排污管的上端一侧，所述曳引杆贯穿设置在排污检修口内，所述曳引杆位于排污管内的一端和活塞固定连接，所述活塞密封安装在排污管和排污口相连接的一端，所述曳引杆位于排污管外侧的一端连接有防爆曳引机。

进一步的，通过防爆曳引机能调节活塞的位置，以便有效控制集污箱是否向排污管内排放污水，同时能通过排污检修口对排污管内进行检修作业，并且根据排污管的U型设置方案，便于相应部件的安装和设置。

优选地，所述集水箱和单向阀相连接，所述集水箱上设有出水口，所述滤砂器和出水口相连接，所述滤砂器不与集水箱相连接的一端和防爆水泵相连接，所述防爆水泵的输出端和压缩机相连接，所述压缩机排水阀安装在压缩机的下端一侧。

进一步的，能使污水定向流动，同时便于充分对污水进行净化，去除其内的灰尘，以便提升进入压缩机内的水质，有助于延长压缩机的使用寿命，同时能实现水源的循环运作。

优选地，所述制冷液输送管道和制冷液回收管道安装在压缩机的上端两侧，所述制冷液输送管道和制冷液回收管道的上端分别连接在旋风除尘器主体的上端两侧，所述环形蒸发吸热管道设置在旋风除尘器主体内，所述环形蒸发吸热管道的上端贯穿旋风除尘器主体内的顶部并和制冷液输送管道相连接，所述制冷液回收管道远离压缩机的一端贯穿旋风除尘器主体并和环形蒸发吸热管道的下端相连接。

进一步的，通过压缩机能实现降低液温，并且能通过制冷液输送管道、制冷液回收管道和压缩机的配合使环形蒸发吸热管道内的换热用液体在旋风除尘器主体内充分循环，通过环形蒸发吸热管道和旋风除尘器主体内的空气进行换热作业，降低净化后空气的温度。

优选地，所述环形蒸发吸热管道呈扇形设置。

进一步的，有助于扩大表面积，更好的实现换热作业。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过旋风除尘器主体的运作能快速通过进气口抽取矿井内气体，并通过旋风除尘器主体内相应部件的运作快速除尘，并且能通过排气管将净化后的气体排出；

2、通过环形蒸发吸热管道在旋风除尘器主体内作用能将通过进气口进入旋风除尘器主体内气体进行降温作业，能降低通过排气管排出的气体温度，同时能使旋风除尘器主体内的气体凝结滴落通过排污口排放至集污箱内；

3、通过防爆曳引机能控制曳引杆的移动便于使集污箱内的污水进入排污管内，同时通过排污检修口便于进行检修，以及通过水位仪能了解集污箱内的水位情况；

4、污水通过单向阀、集水箱、滤砂器的作用进行净化，提升进入压缩机内水的质量，同时通过压缩机能使水温降低，便于通过制冷液输送管道、制冷液回收管道的作用时冷却水在环形蒸发吸热管道内循环，以便通过环形蒸发吸热管道完成热交换，降低通过排气管排出的气体温度。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置的结构图；

图2为本实用新型提出的一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置的排污管内部结构图；

图3为本实用新型提出的一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置的环形蒸发吸热管道和排气管结构图；

图中：1旋风除尘器主体、11进气口、12排气管、13排污口、2污水自动排放组件、21集污箱、22水位仪、23活塞、24曳引杆、25排污检修口、26防爆曳引机、27排污管、28单向阀、3水冷组件、31集水箱、32滤砂器、33防爆水泵、34压缩机、35压缩机排水阀、36制冷液输送管道、37环形蒸发吸热管道、38制冷液回收管道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置，包括旋风除尘器主体1、污水自动排放组件2和水冷组件3，污水自动排放组件2安装在旋风除尘器主体1的下端，水冷组件3和污水自动排放组件2相连接，水冷组件3内设有降温除湿组件，降温除湿组件和旋风除尘器主体1相连接，能通过旋风除尘器主体1抽取气体并进行降尘处理，同时通过污水自动排放组件2将冷凝处的液体进行回收再利用，能实现水的循环利用，并且通过水冷组件3及其内部的降温除湿组件能实现气体的控温排放和干燥排放。

参照图1-3，旋风除尘器主体1上设有进气口11、排气管12和排污口13，气流中所含粉尘在离心力的作用下与壁面发生碰撞失去动能，从排污口13排出落入集污箱21中，清洁气流向下运动后从排气管12排出，污水自动排放组件2包括集污箱21、水位仪22、活塞23、曳引杆24、排污检修口25、防爆曳引机26、排污管27和单向阀28，水冷组件3包括集水箱31、滤砂器32、防爆水泵33、压缩机34、压缩机排水阀35和降温除湿组件，降温除湿组件包括制冷液输送管道36、环形蒸发吸热管道37和制冷液回收管道38。

参照图1，排气管12和排污口13分别设置在旋风除尘器主体1的上下两端，进气口11设置在旋风除尘器主体1的一侧上端，便于气体的流动以及污物的定向排出，旋风除尘器主体1外安装有相应部件，能有效抽取空气，并且使气体在旋风除尘器主体1内运作，气流中所含粉尘在离心力的作用下与壁面发生碰撞失去动能，从排污口13排出落入集污箱21中，清洁气流向下运动后从排气管12排出。

参照图1，集污箱21的上端和排污口13的下端相连接，集污箱21的下端一侧设有排水口，集污箱21的排水口和排污管27相连接，单向阀28安装在排污管27不与集污箱21相连接的一端，水位仪22安装在集污箱21上。

参照图1、2，排污检修口25安装在排污管27的上端一侧，排污检修口25设置于排污管27转角处，正常运行状态下保持关闭状态，当出现故障时可手动开启排污检修口25进行故障排查，曳引杆24贯穿设置在排污检修口25内，曳引杆24位于排污管27内的一端和活塞23固定连接，活塞23密封安装在排污管27和排污口13相连接的一端，曳引杆24位于排污管27外侧的一端连接有防爆曳引机26，通过活塞23和排污管27的密封连接维持旋风除尘器底部密闭空间；水位仪22监测集污箱21水位，若污水水位升高达高水位设定值，联动防爆曳引机26启动，通过曳引杆24牵引活塞23移动，打开集污箱21排水口排出污水；若污水水位降低达低水位设定值，联动防爆曳引机26启动，通过曳引杆24推送活塞23移动，关闭集污箱21排水口。

参照图1，集水箱31和单向阀28相连接，集水箱31上设有出水口，滤砂器32和出水口相连接，滤砂器32不与集水箱31相连接的一端和防爆水泵33相连接，防爆水泵33的输出端和压缩机34相连接，压缩机排水阀35安装在压缩机34的下端一侧，集水箱31收集通过单向阀28的集污箱21冷凝水以及矿井排水渠中的流动水用作冷却用水；集水箱31中冷却用水在防爆水泵33带动下，经过滤砂器32过滤水中砂石，进入压缩机34，通过水冷方式带走压缩机34运行过程中所产生的热量，从压缩机排水阀35排出至矿井排水渠。

参照图1、3，制冷液输送管道36和制冷液回收管道38安装在压缩机34的上端两侧，制冷液输送管道36和制冷液回收管道38的上端分别连接在旋风除尘器主体1的上端两侧，环形蒸发吸热管道37设置在旋风除尘器主体1内，环形蒸发吸热管道37为扇形，向旋风除尘器底部旋转环绕于排气管12下端，气流从进气口11进入旋风除尘器主体1内部进行离心运动，充分与环形蒸发吸热管道37接触，析出气流中水分，从排污口13排出落入集污箱21中，降低空气温度以及湿度，环形蒸发吸热管道37呈扇形设置，环形蒸发吸热管道37的上端贯穿旋风除尘器主体1内的顶部并和制冷液输送管道36相连接，制冷液回收管道38远离压缩机34的一端贯穿旋风除尘器主体1并和环形蒸发吸热管道37的下端相连接，通过压缩机34能对制冷液进行降温处理，以便降温后的制冷液通过制冷液输送管道36和制冷液回收管道38在环形蒸发吸热管道37内进行循环，能有效吸收热量。

在本实用新型中，通过在旋风除尘器排气管12下部安装环形蒸发吸热管道37，在旋风除尘的同时降低气流温度，利用冷凝原理析出气流中水分，冷凝水和粉尘汇集至集污箱21自动排出，同时利用冷凝水和矿井排水渠流动水冷却压缩机34，结构简单，安全防爆，净化矿井环境，改善井下高温高湿环境。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置，包括旋风除尘器主体（1）、污水自动排放组件（2）和水冷组件（3），其特征在于：所述污水自动排放组件（2）安装在旋风除尘器主体（1）的下端，所述水冷组件（3）和污水自动排放组件（2）相连接，所述水冷组件（3）内设有降温除湿组件，所述降温除湿组件和旋风除尘器主体（1）相连接；

所述旋风除尘器主体（1）上设有进气口（11）、排气管（12）和排污口（13），所述污水自动排放组件（2）包括集污箱（21）、水位仪（22）、活塞（23）、曳引杆（24）、排污检修口（25）、防爆曳引机（26）、排污管（27）和单向阀（28），所述水冷组件（3）包括集水箱（31）、滤砂器（32）、防爆水泵（33）、压缩机（34）、压缩机排水阀（35）和降温除湿组件，所述降温除湿组件包括制冷液输送管道（36）、环形蒸发吸热管道（37）和制冷液回收管道（38）；

所述排气管（12）和排污口（13）分别设置在旋风除尘器主体（1）的上下两端，所述进气口（11）设置在旋风除尘器主体（1）的一侧上端。

2.根据权利要求1所述的一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置，其特征在于：所述集污箱（21）的上端和排污口（13）的下端相连接，所述集污箱（21）的下端一侧设有排水口，所述集污箱（21）的排水口和排污管（27）相连接，所述单向阀（28）安装在排污管（27）不与集污箱（21）相连接的一端，所述水位仪（22）安装在集污箱（21）上。

3.根据权利要求1所述的一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置，其特征在于：所述排污检修口（25）安装在排污管（27）的上端一侧，所述曳引杆（24）贯穿设置在排污检修口（25）内，所述曳引杆（24）位于排污管（27）内的一端和活塞（23）固定连接，所述活塞（23）密封安装在排污管（27）和排污口（13）相连接的一端，所述曳引杆（24）位于排污管（27）外侧的一端连接有防爆曳引机（26）。

4.根据权利要求1所述的一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置，其特征在于：所述集水箱（31）和单向阀（28）相连接，所述集水箱（31）上设有出水口，所述滤砂器（32）和出水口相连接，所述滤砂器（32）另一端和防爆水泵（33）相连接，所述防爆水泵（33）的输出端和压缩机（34）相连接，所述压缩机排水阀（35）安装在压缩机（34）的下端一侧。

5.根据权利要求1所述的一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置，其特征在于：所述制冷液输送管道（36）和制冷液回收管道（38）安装在压缩机（34）的上端两侧，所述制冷液输送管道（36）和制冷液回收管道（38）的上端分别连接在旋风除尘器主体（1）的上端两侧，所述环形蒸发吸热管道（37）设置在旋风除尘器主体（1）内，所述环形蒸发吸热管道（37）的上端贯穿旋风除尘器主体（1）内的顶部并和制冷液输送管道（36）相连接，所述制冷液回收管道（38）远离压缩机（34）的一端贯穿旋风除尘器主体（1）并和环形蒸发吸热管道（37）的下端相连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于旋风除尘方法的矿井环境降温除湿装置，其特征在于：所述环形蒸发吸热管道（37）呈扇形设置。

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