[發(fā)明專利]一種風水聯(lián)動噴霧降塵裝置及其降塵方法

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• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN113047895A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 陳清華;張森;江丙友;袁亮;薛生;唐明云;邱進偉;周亮;胡祖祥;任波
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00;E21F5/04;E21F1/00;E21F1/04
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 饒富春

1.一種風水聯(lián)動噴霧降塵裝置，風水聯(lián)動噴霧降塵裝置包括濾清器(3)、半圓形噴霧降塵器(14)、矩形噴霧降塵器(11)和輸送管(9)，其特征在于，所述濾清器(3)為供水供氣的前置處理結構，濾清器(3)包括水過濾管道和風過濾管道，水過濾管道和風過濾管道內均設有濾芯，水過濾管道和風過濾管道的一端均設有排污管(7)，風過濾管道的另一端設有進風管(4)，水過濾管道的另一端設有進水管(5)，風過濾管道的一側設有出氣管(2)，水過濾管道的一側設有出水管(6)，出氣管(2)和出水管(6)分別位于濾清器(3)的兩側；

所述矩形噴霧降塵器(11)和半圓形噴霧降塵器(14)上均設有進口管(10)、保護外殼和噴霧噴頭(13)，進口管(10)內設有通風管道和輸水管道，通風管道和輸水管道與噴霧噴頭(13)連通；

所述矩形噴霧降塵器(11)還包括外殼槽口(12)，外殼槽口(12)位于保護外殼上。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種風水聯(lián)動噴霧降塵裝置,其特征在于，所述半圓形噴霧降塵器(14)還包括半圓形外殼槽口(15)，半圓形外殼槽口(15)位于保護外殼的弧形內側，進口管(10)位于保護外殼的弧形外側，噴霧噴頭(13)呈半圓形均勻對稱分布在保護外殼上。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種風水聯(lián)動噴霧降塵裝置,其特征在于，所述通風管道的一端與噴霧噴頭(13)連通，另一端與出氣管(2)連通，通風管道上設有微型高壓氣泵(1)，輸水管道的一端與噴霧噴頭(13)連通，另一端與出水管(6)連通，輸水管道上設有微型高壓水泵(8)。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種風水聯(lián)動噴霧降塵裝置,其特征在于，所述半圓形噴霧降塵器(14)和矩形噴霧降塵器(11)組合使用，經處理后干凈的高壓氣流和高壓水流共同流入通氣管道和輸水管道，通過噴霧噴頭(13)作用形成水霧，根據(jù)半圓形噴霧降塵結構特性，其噴出的噴霧呈封閉環(huán)形，環(huán)形水幕隔絕了產塵面，有效限制了粉塵逃逸。

5.采用權利要求1-4任意一項所述的風水聯(lián)動噴霧降塵裝置進行降塵的方法,其特征在于，降塵方法具體包括以下步驟：

S1:根據(jù)作用在液滴上力平衡的拉格朗日坐標系下的運動方程，如下：

S2:為提高降塵效果，增大霧滴的F_d單位曳力，考慮通過減少流體內顆粒雜質達到降低ρ_P霧滴密度和d_P霧滴直徑，并增加μ流體動力粘度；通過微型高壓泵使霧滴更加細化，并使霧滴有與粉塵顆粒易碰撞接觸的高速度。

S3:將供氣管道和供水管道接入濾清器的進氣管和進水管，為風水聯(lián)動噴霧降塵裝置提供初始能源，然后打開濾清器的進風球型截止閥和進水球型截止閥，通入氣流和水流到濾清器的風過濾管和水過濾管兩管內，通過濾清器濾芯分別對水流和氣流進行過濾清潔處理，過濾清除水流和氣流內直徑略大的固體顆粒雜質。

S4:將輸氣管道和輸水管道的一端接入濾清器的出氣管和出水管，打開濾清器兩側的出風口球型截止閥和出水口球型截止閥，使凈化后的氣流和水流通過出風管和出水管流出。

S5:將濾清器的排污管通過輸送管道接入排污系統(tǒng)中，打開濾清器兩管的排污球型截止閥，把經濾清器過濾后的雜質清除，雜質通過排污管排到污水處理系統(tǒng)處理。

S6:使用輸送管道將濾清器的出風管道和通風管道分別連接到微型高壓氣泵和微型高壓水泵的接入口處，經過濾清器凈化處理后的氣流和水流分別沿輸送管道輸送到微型高壓氣泵和微型高壓水泵內，使凈化處理后的氣流和水流再進行加壓處理。

S7:將輸氣管道和輸水管道的另一端分別接入半圓形噴霧降塵器和矩形噴霧降塵器的進氣管和進水管，經過濾清器過濾和微型高壓泵加壓處理后的高壓氣流和高壓水流分別沿輸送管道輸送到半圓形噴霧降塵器和矩形噴霧降塵器的進氣管和進水管內。

S8:將半圓形噴霧降塵器通過外殼槽口安裝固定在開采機械前端，將矩形噴霧降塵器通過外殼槽口安裝固定在開采機械兩側，前端的半圓形噴霧降塵器對開采產生的煤塵進行噴霧降塵，利用半圓形結構高效的利用了降塵空間；兩側的矩形噴霧降塵器對四散逃逸到兩側的煤塵進行噴霧降塵，完成半圓形噴霧降塵器和矩形噴霧降塵器兩種降塵裝置的組合使用。

S9:經過濾清器過濾和微型高壓泵加壓處理后的高壓氣流和高壓水流在半圓形噴霧降塵器和矩形噴霧降塵器中通入通風管道和輸水管道中，處理后的高壓氣流與高壓水流共同作用于兩種噴霧降塵裝置的噴霧噴嘴，形成捕捉粉塵顆粒效果更強，水霧更加細化的水霧幕，水霧與工作面的煤塵附著凝結。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種風水聯(lián)動噴霧降塵方法,其特征在于，所述S1中F_d為霧滴單位曳力，μ為流體動力粘度，ρ_P為霧滴密度，d_P為霧滴直徑，Re為雷諾數(shù)，C_d為曳力系數(shù)。