[發明專利]一種礦井采掘工作面超聲霧化降塵裝置

有效

• 申請號: 201410147301.7
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103878084A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 童紫原;童敏明
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B05B17/06
• 分類號: B05B17/06;E21C35/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本發明涉及一種降塵裝置，尤其是一種適用于煤礦井下采掘工作面環境惡劣、煤塵嚴重的礦井采掘工作面超聲霧化降塵裝置。

背景技術

煤礦井下采掘工作面環境惡劣，煤塵嚴重，它不僅嚴重危及礦工的健康，而且還存在爆炸危險。現有的噴霧降塵方法大多是采用離心式或者是破碎式，也有部分采用超聲霧化的研究，但是實際應用效果不理想，主要存在的問題是，目前采用非超聲波原理的噴霧水的直徑較大，不能充分吸附較細的煤塵；目前采用超聲波的噴霧方法距離太短，不適應采掘工作面的遠距離降塵；目前的超聲波換能器霧化量小，而且使用壽命短，不適應長時間連續工作；超聲波換能器的銀電極在潮濕環境中容易腐蝕脫落。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足之處，提供一種結構簡單、使用方便、降塵效率高、適合在煤礦井下特殊環境中使用的礦井采掘工作面超聲霧化降塵裝置。

為實現上述目的，本發明的礦井采掘工作面超聲霧化降塵裝置，包括防塵空氣壓縮機、連接在防塵空氣壓縮機上的噴嘴，所述的噴嘴上設有與水源相連接的超聲霧化器；所述超聲霧化器包括與水源相連接的水容器，水容器上設有超聲波裝置；

所述超聲波裝置包括設在水容器上下兩側的超聲波換能器、與上下兩側超聲波換能器串連在一起的超聲波控制器，超聲波控制器的輸出端分別與上下兩側超聲波換能器的輸入端相連；

所述超聲波控制器包括信號發生器，信號發生器上分別連接有兩個功率放大器，其中一個功率放大器與信號發生器之間設有反相器，信號發生器輸出信號至反相器和其中一個功率放大器的輸入端，同時信號發生器輸出信號輸出接另一個功率放大器的輸入端，兩個功率放大器分別產生兩個頻率相同、相位相反的超聲波驅動信號；

所述的防塵空氣壓縮機包括空氣壓縮機、設在空氣壓縮機進氣口上的濾塵網，空氣壓縮機的出氣口設有電磁閥A，電磁閥A的出口連接在噴嘴上。

所述的空氣壓縮機的出氣口與電磁閥A之間設有三通，經三通連接有電磁閥B，電磁閥B上設有吹塵噴嘴，吹塵噴嘴的噴孔與濾塵網齊平。

所述的信號發生器采用型號為ICL8038的集成電路，反相器采用型號為CD406的集成電路，功率放大器采用EXB841模塊電路。

所述的濾塵網為100-200目不銹鋼材質的濾網。

所述的超聲波換能器由厚度為1.2mm、直徑為80mm的壓電陶瓷，再利用磁控濺射工藝在壓電陶瓷片表面鍍上0.2mm厚的石墨烯、沉積鉑鎳合金電極制作而成；該壓電陶瓷由納米級的Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂為原料，按1:2:3的質量比例混合后添加質量比為3%的Bi₂O₃和5%的BaTiO₃制成。

有益效果：由于采用了上技術方案，本發明適用于煤礦井下采掘工作面環境惡劣，煤塵嚴重的場合，消除安全隱患。解決目前采用非超聲波原理的噴霧水的直徑較大，不能充分吸附較細的煤塵的問題；可適應采掘工作面的遠距離降塵，超聲波換能器霧化量大，使用壽命長，并可長時間連續工作；其結構簡單、使用方便、降塵效率高、適合在煤礦井下特殊環境中，具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1是本發明超聲霧化降塵裝置的總體結構示意圖；

????圖2是本發明超聲霧化器的結構示意圖；

????圖3是本發明超聲波控制器的結構示意圖；

????圖4是本發明防塵空氣壓縮機的結構示意圖。

圖中：l-水源；2-超聲霧化器；3-防塵空氣壓縮機；4-噴嘴；5-水容器；6-超聲波控制器；7-超聲波換能器；8-信號發生器；9-反相器-10-功率放大器；11-空氣壓縮機；12-電磁閥A；13-電磁閥B；14-吹塵氣管；15-吹塵噴嘴；16-濾塵網。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一個實施作進一步的描述：