[實(shí)用新型]一種風(fēng)流場下噴霧降塵規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420673958.2
• 申請(qǐng)日: 2014-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN204203042U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程衛(wèi)民;聶文;周剛;崔向飛;薛嬌;于海明;馬有營;馬驍;張琦;白若男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/04
• 分類號(hào): G01N15/04
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 毛勝昔

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種模擬實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種風(fēng)流場下噴霧降塵規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國煤炭行業(yè)機(jī)械化程度的提高，采掘工作面高濃度粉塵問題越來越嚴(yán)重。據(jù)實(shí)測(cè)，在不采取任何防塵措施的情況下，綜掘工作面迎頭的粉塵濃度為1200～1500mg/m³，個(gè)別高達(dá)3000mg/m³左右；采煤工作面中，一般綜采工作面的粉塵濃度可達(dá)2500～3000mg/m³，而且呼吸性粉塵在粉塵中的濃度接近40％。高濃度粉塵不僅會(huì)引發(fā)職業(yè)病，還可能導(dǎo)致引起礦井粉塵爆炸事故，嚴(yán)重影響著礦井的安全生產(chǎn)。

目前，針對(duì)煤礦井下采掘工作面高濃度粉塵，常用的治理措施主要是噴霧除塵，噴霧除塵過程中霧滴顆粒的粒徑大小和速度對(duì)噴霧除塵的效果影響顯著。

因此，加強(qiáng)對(duì)噴霧除塵過程中霧滴-粉塵顆粒耦合沉降規(guī)律研究，對(duì)增強(qiáng)噴霧除塵的除塵效率具有十分重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是，提供一種風(fēng)流場下噴霧降塵規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，以用于研究噴霧除塵過程中塵-霧顆粒耦合沉降規(guī)律，為噴霧除塵技術(shù)實(shí)施過程中噴嘴選用、噴嘴排列方式以及噴霧壓力的確定等提供可靠的理論支持。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，一種風(fēng)流場下噴霧降塵規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括發(fā)塵裝置、巷道模擬裝置、通風(fēng)裝置、巷道環(huán)境測(cè)定裝置、噴霧裝置、激光霧滴粒徑測(cè)定儀、實(shí)驗(yàn)廢料處理裝置和安裝在裝置外部的計(jì)算機(jī)；其中：

所述發(fā)塵裝置位于巷道模擬裝置的入風(fēng)口處，用于向巷道模擬裝置中定量產(chǎn)生粉塵，為塵-霧顆粒耦合沉降實(shí)驗(yàn)提供粉塵，為該裝置的塵源；

所述巷道模擬裝置為一兩端開口的密封腔體，從左至右依次包括進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)段、擴(kuò)散段、穩(wěn)定段、收縮段和出風(fēng)口；

所述進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)段、擴(kuò)散段、穩(wěn)定段、收縮段和出風(fēng)口的中心點(diǎn)位于同一中軸線上；

所述進(jìn)風(fēng)段的左側(cè)為進(jìn)風(fēng)口，所述收縮段的右側(cè)為出風(fēng)口；

所述擴(kuò)散段呈喇叭形狀，從左至右依次由細(xì)變粗；

所述收縮段呈倒喇叭形狀，從左至右依次由粗變細(xì)；

所述穩(wěn)定段從左至右粗細(xì)一致；

所述發(fā)塵裝置設(shè)置在所述巷道模擬裝置的進(jìn)風(fēng)口外的一側(cè)；

所述出風(fēng)口與抽吸風(fēng)機(jī)連接，所述抽吸風(fēng)機(jī)由一帶變頻器的調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)；

所述穩(wěn)定段的前后側(cè)壁上分別開設(shè)有第一透光孔和第二透光孔，所述第一透光孔的中心與前側(cè)壁的底沿之間的距離為30cm，所述第二透光孔的中心與后側(cè)壁的頂沿之間的距離為30cm；

所述第一透光孔和第二透光孔處均分別安裝有鏡片，所述鏡片與所述側(cè)壁之間的接縫處密封；所述激光霧滴粒徑測(cè)定儀的發(fā)生器和接收器分別設(shè)置在所述第一透光孔和第二透光孔外側(cè)；

所述激光霧滴粒徑測(cè)定儀用于測(cè)量所述巷道模擬裝置內(nèi)部塵-霧顆粒的速度、粒度和濃度，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸至所述計(jì)算機(jī)，通過所述計(jì)算機(jī)得出粉塵與霧滴耦合過程中顆粒速度、粒度和濃度之間的關(guān)系；

所述穩(wěn)定段的底部安裝有用于排除實(shí)驗(yàn)污水的排水管道；

所述穩(wěn)定段內(nèi)頂壁沿縱向懸掛有一滑桿，所述滑桿位于所述中軸線的正上方，所述巷道環(huán)境測(cè)定裝置懸掛在所述滑桿上；

所述巷道環(huán)境測(cè)定裝置包括風(fēng)流速度測(cè)定儀、氣壓計(jì)和用于測(cè)定巷道模擬裝置內(nèi)粉塵濃度的PM?2.5粉塵采樣器；

所述風(fēng)流速度測(cè)定儀、氣壓計(jì)和粉塵采樣器數(shù)量均為若干；

所述滑桿上分別懸掛有三個(gè)可沿滑桿軸向滑動(dòng)的網(wǎng)格狀金屬架，所述風(fēng)流速度測(cè)定儀以均勻布置的方式固定在其中的一個(gè)網(wǎng)格狀金屬架上，所述氣壓計(jì)和PM?2.5粉塵采樣器分別以均勻布置的方式固定在另外兩個(gè)網(wǎng)格狀金屬架上；

所述噴霧裝置包括順次連接的水箱、供水泵和噴霧桿，所述噴霧桿上安裝有若干數(shù)量的噴嘴；

所述噴霧桿以可上下左右移動(dòng)的方式安裝在巷道模擬裝置內(nèi)部，并通過噴嘴將供水泵供送的水以霧狀形式噴出，在所述巷道模擬裝置內(nèi)部形成霧滴場；

所述實(shí)驗(yàn)廢料處理裝置包括水霧處理裝置和廢水凈化裝置；

所述水霧處理裝置包括一個(gè)除霧器，所述除霧器與所述抽吸風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接，用于將所述抽吸風(fēng)機(jī)抽出的水汽混合物進(jìn)行除霧處理，并將除霧后的空氣將通過風(fēng)筒排到實(shí)驗(yàn)室外；

所述廢水凈化裝置通過排水管道與所述巷道模擬裝置底壁處的排水管口連接，用于將所述巷道模擬裝置內(nèi)部的噴霧凝結(jié)水中顆粒粒徑大于1um的雜質(zhì)全部凈化處理后，排到實(shí)驗(yàn)室外。