[發(fā)明專利]超音速干濕結(jié)合螺旋無葉集塵除塵系統(tǒng)及其除塵方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111029183.6
• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113685224B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐洋;李永恩;樊晶光;佟林全;劉生優(yōu);王雪濤;高亞鑫;丁序海;楊漢彬;胡云飛;李振;李曉光;郭金玉;賈晉陽;趙佳佳
• 申請（專利權(quán)）人: 國家衛(wèi)生健康委職業(yè)安全衛(wèi)生研究中心;國家能源集團國源電力有限公司
• 主分類號: E21F5/20
• 分類號: E21F5/20;E21F5/02;F04F5/16;F04F5/46;F04F5/44
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

本發(fā)明涉及一種超音速干濕結(jié)合螺旋無葉集塵除塵系統(tǒng)，其包括外殼體、拉瓦爾超音速氣流發(fā)生裝置、風(fēng)流逆轉(zhuǎn)加速裝置、內(nèi)殼體和螺旋氣流生成裝置，外殼體與內(nèi)殼體第一端連接處設(shè)有內(nèi)螺紋孔洞以布置拉瓦管超音速氣流發(fā)生裝置，第二端連接處圓柱截面內(nèi)部與風(fēng)流逆轉(zhuǎn)加速裝置相連接，內(nèi)螺紋孔洞作為第一進風(fēng)口，風(fēng)流逆轉(zhuǎn)加速裝置出風(fēng)口作為第一出風(fēng)口，螺旋氣流生成裝置位于外殼體與內(nèi)殼體第二端連接處且與第一出風(fēng)口相連接，并基于此提出一種除塵方法。本發(fā)明利用拉瓦爾超音速負(fù)壓集塵技術(shù)，可使煤礦轉(zhuǎn)載點四處逸散的粉塵被有效捕捉，整體結(jié)構(gòu)簡單，集塵后又能除塵，操作安全且效率高，更適于煤礦。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于除塵技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用在煤礦上的超音速干濕結(jié)合螺旋無葉集塵除塵系統(tǒng)及其除塵方法。

背景技術(shù)

隨著煤礦生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，礦井中皮帶運輸巷所承擔(dān)的運輸任務(wù)也越來越重，皮帶運輸巷轉(zhuǎn)載系統(tǒng)產(chǎn)塵量也越來越大，造成皮帶運輸巷嚴(yán)重的粉塵污染。在無除塵措施情況下，皮帶運輸巷粉塵質(zhì)量濃度每立方米可達(dá)200至300mg，當(dāng)采用濕式除塵時粉塵濃度仍可達(dá)60～120mg，顯然此時皮帶運輸巷粉塵濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于要求的標(biāo)準(zhǔn)。

在現(xiàn)有的技術(shù)領(lǐng)域，皮帶運輸巷的除塵方式主要以噴霧降塵為主，配備安裝機頭罩等方式輔助降塵，但這種除塵方式仍然存在許多缺點，例如無法有效捕捉呼吸性粉塵、霧化裝置易損、除塵裝置易出現(xiàn)堵塞等問題，而且霧化裝置產(chǎn)生霧量過大，不僅會引起皮帶打滑，還會造成巷道積水等問題，使煤質(zhì)下降，令煤礦效益降低。對于干式降塵而言，由于其體積較大，安裝復(fù)雜，常用于采掘面的降塵。因此，設(shè)計一種超音速干濕結(jié)合螺旋無葉集塵除塵系統(tǒng)以解決種種現(xiàn)狀問題是十分必要且又相當(dāng)迫切的。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上情況，本發(fā)明提供一種超音速干濕結(jié)合螺旋無葉集塵除塵系統(tǒng)，其包括外殼體、拉瓦爾超音速氣流發(fā)生裝置、風(fēng)流逆轉(zhuǎn)加速裝置、內(nèi)殼體和螺旋氣流生成裝置，所述外殼體與內(nèi)殼體第一端連接處設(shè)有內(nèi)螺紋孔洞以布置所述拉瓦管超音速氣流發(fā)生裝置，第二端連接處圓柱截面內(nèi)部與所述風(fēng)流逆轉(zhuǎn)加速裝置相連接，所述內(nèi)螺紋孔洞作為第一進風(fēng)口，所述風(fēng)流逆轉(zhuǎn)加速裝置出風(fēng)口作為第一出風(fēng)口，所述螺旋氣流生成裝置位于所述外殼體與內(nèi)殼體第二端連接處且與第一出風(fēng)口相連接，并基于此提出一種除塵方法。本發(fā)明利用拉瓦爾超音速負(fù)壓集塵技術(shù)，可使煤礦轉(zhuǎn)載點四處逸散的粉塵被有效捕捉，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，集塵后又能除塵，操作安全，效率更高，更經(jīng)濟環(huán)保，更適于煤礦。

本發(fā)明提供一種超音速干濕結(jié)合螺旋無葉集塵除塵系統(tǒng)，其包括外殼體、拉瓦爾超音速氣流發(fā)生裝置、風(fēng)流逆轉(zhuǎn)加速裝置、內(nèi)殼體和螺旋氣流生成裝置，所述外殼體與內(nèi)殼體的第一端連接處設(shè)有內(nèi)螺紋孔洞用于布置所述拉瓦管超音速氣流發(fā)生裝置，所述外殼體與內(nèi)殼體的第二端連接處圓柱截面內(nèi)部與所述風(fēng)流逆轉(zhuǎn)加速裝置相連接，所述內(nèi)螺紋孔洞作為第一進風(fēng)口，所述風(fēng)流逆轉(zhuǎn)加速裝置的出風(fēng)口作為第一出風(fēng)口，所述螺旋氣流生成裝置位于所述外殼體與內(nèi)殼體的第二端連接處且與第一出風(fēng)口相連接，

所述拉瓦爾超音速氣流發(fā)生裝置設(shè)有中心腔道，中心腔道包括直管腔道段和拉瓦爾管腔道段，所述拉瓦爾管腔道段的擴張段側(cè)壁采用凹曲線型的圓弧線，所述圓弧線所在圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為：

(x-A)²+(y-B)²＝R²?(1)

其中：x表示拉瓦爾管腔道段的擴張段側(cè)壁圓弧線上任意一點的橫坐標(biāo)；y表示拉瓦爾管腔道段的擴張段側(cè)壁圓弧線上任意一點的縱坐標(biāo)；A表示拉瓦爾管腔道段的擴張段側(cè)壁所在圓柱橫截面圓心的橫坐標(biāo)；B表示拉瓦爾管腔道段的擴張段側(cè)壁所在圓柱橫截面圓心的縱坐標(biāo)；R表示拉瓦爾管腔道段的擴張段側(cè)壁圓弧線所在圓的半徑；且有：

其中：d表示擴張段軸向長度；θ表示擴張角；表示調(diào)節(jié)系數(shù)；