可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置

本技术属于粉尘控制，具体涉及一种可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置。

背景技术：

1、煤矿井下采掘工作面作业时会产生大量粉尘，粉尘，尤其是呼吸性粉尘是对煤矿员工身体健康造成危害的最主要因素。按产尘源来分析，在生产中，主要的尘源点是综掘工作面、综采工作面和锚喷作业点。煤矿主要尘源点周围的空气中，粒径小于10μm的微细粉尘所占比例很高，在这种作业环境中长期工作将会导致煤工尘肺病的发生，对煤矿员工的身体健康造成重大危害，是矿井安全生产的重要威胁。

2、目前的煤矿除尘思路，主要有以下三种：一种是针对产尘源除尘，采用通风除尘技术，在特定的风流帮助下，可以将粉尘利用特定的装置控制在一定的区域或者直接排出巷道；一种是利用矿用除尘风机把尘源处的粉尘立即抽出，降低总体浓度；最后一种是利用喷雾除尘技术使粉尘与水雾颗粒相结合后沉降，达到除尘的效果。各种除尘手段根据不同的应用功能一般可分为以下几种：通风除尘、喷雾除尘、风机除尘、化学药剂抑尘等。在矿井中最常用的降尘手段是喷雾除尘技术，从成本、施工难度、除尘效果等方面综合考虑，该手段是最合适的除尘手段。

3、采用湿式喷雾降尘是最经济简便的方法，如机组内外喷雾联合降尘、巷道水幕降尘等，其基本原理都是采用压力水喷嘴的喷雾形式，通过提高水压，经过特制的喷嘴形成水雾喷出并与空间内的粉尘颗粒结合沉降，达到除尘效果。但传统的压力水喷嘴往往要求水压高、耗水量大，且雾滴粒径较大，根据空气动力学原理，水雾与粉尘粒径相差越小，水雾颗粒与粉尘颗粒发生碰撞-凝结-沉降的几率越大，由于压力喷嘴产生的水雾普遍粒径较大，导致其全尘降尘效率一般低于50％，对呼吸性粉尘的降尘效率甚至低于30％。而压力喷雾耗水量大的特点则会影响煤质和工作面作业环境，进一步影响企业效益和职工身体健康。除此之外，井下压力水喷嘴的安装位置和分布方式也是影响除尘效率的关键因素，而目前井下喷雾装置皆是随机安装，而且一旦安装完毕，喷嘴的喷射角度便固定，不利于粉尘的有效捕集。

4、针对上述问题，因此有必要提出改进。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题：提供一种可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置，本实用新型目的在于通过设计一气液两相除尘装置，提高井下喷雾降尘的灵活性，设备整体能够灵活移动，为井下临时性的产尘施工提供有效的降尘作用。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案：

3、可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置，包括装置保护壳，所述装置保护壳上部设有气液两相雾化发生模块，所述气液两相雾化发生模块通过喷雾位置调节模块与装置保护壳连接；

4、所述装置保护壳内部设有控制模块、加压模块和供能模块；所述控制模块包括气相控制模块和液相控制模块；所述加压模块包括气相加压模块和液相加压模块；所述气液两相雾化发生模块通过喷雾位置调节模块与气相控制模块和液相控制模块连接，所述气相控制模块与气相加压模块连接，所述液相控制模块与液相加压模块连接；所述气相加压模块和液相加压模块均与供能模块连接；

5、所述装置保护壳下部设有移动部件。

6、其中，所述气液两相雾化发生模块包括气液两相流喷嘴；所述喷雾位置调节模块包括可伸缩高压管ⅰ和可伸缩高压管ⅱ；所述气相控制模块包括气体压力表、气体玻璃转子流量计、气体减压稳压阀和气瓶；所述气相加压模块包括空气压缩机；所述液相控制模块包括液体压力表、液体玻璃转子流量计、水压稳压调节阀；所述液相加压模块包括水泵和储水箱；所述供能模块包括电源；

7、所述可伸缩高压管ⅰ一端与气液两相流喷嘴的气相入口连接，所述气体压力表输出端与可伸缩高压管ⅰ另一端连接，所述气体玻璃转子流量计通过高压管将其输出端与气体压力表输入端连接，所述气体减压稳压阀输出端通过高压管与气体玻璃转子流量计输入端连接，所述气瓶输出端与气体减压稳压阀输入端相连接，所述空气压缩机输出端通过高压管与气瓶输入端连接，所述空气压缩机的电源接口与电源连接；

8、所述可伸缩高压管ⅱ一端与气液两相流喷嘴的液相入口连接，所述液体压力表输出端与可伸缩高压管ⅱ另一端连接，所述液体玻璃转子流量计输出端通过高压管与液体压力表输入端连接，所述水压稳压调节阀输出端通过高压管与液体玻璃转子流量计输入端相连接，所述水泵输出端通过高压管与水压稳压调节阀输入端连接，所述储水箱通过高压管与水泵输入端连接，所述水泵的电源接口与电源连接。

9、进一步地，所述气体压力表和液体压力表采用y-40型压力表，测量范围为0～1.6mpa，所述气体玻璃转子流量计和液体玻璃转子流量计均采用hq-va20s-40型流量计，所述液体玻璃转子流量计的测量范围为160～1600l/h，所述气体玻璃转子流量计的测量范围为5～50m3/h。

10、进一步地，所述喷雾位置调节模块还包括可调节支架，所述可调节支架整体由304不锈钢材料制成，所述可调节支架包括左连接块和右连接块，所述左连接块和右连接块之间通过滑道结构实现上下移动调节连接，所述左连接块通过焊接固定在装置保护壳上，所述右连接块通过金属夹扣住可伸缩高压管ⅱ。

11、进一步地，所述装置保护壳整体由304不锈钢材料制成，所述装置保护壳上与气体压力表、液体压力表、气体玻璃转子流量计、液体玻璃转子流量计、气体减压稳压阀、水压稳压调节阀对应处均开孔以显示各类仪表上所示数据，并在开孔处使用橡胶垫圈进行密封；所述装置保护壳上与储水箱上端对应处设置活动盖板，所述装置保护壳上与空气压缩机左端对应处设置检查口。

12、进一步地，所述装置保护壳下部的移动部件为车轮。

13、本实用新型与现有技术相比的优点：

14、1、本方案通过整合气液两相流喷雾的发生设备，将储水箱、空气压缩机，以及各控制仪表全部安装在可移动的装置保护壳上，并为气液两相流喷嘴加装可调节支架，大大提高井下喷雾降尘的灵活性，可以为井下临时性的产尘施工提供有效的降尘；

15、2、本方案中的气液两相流喷嘴相较于传统喷嘴具有以下优势：喷出水雾粒径微小，对沉降呼吸性粉尘有较好的效果；耗水量相比较于传统的喷雾系统减少几十倍，节约成本，节约资源，较低的耗水量也使其对井下工作环境没有太大的影响，不会造成高湿度的工作环境；维修维护方便，更好的延长了使用寿命；气液两相流喷雾不需要对污染物进行二次处理，直接由该系统喷雾即可除尘；

16、3、本方案中通过给设备整体加装装置保护壳，可以有效的保护内部设备不受损坏，装置保护壳将设备内部和煤矿井下环境隔绝起来，具有防爆作用；

17、4、本方案中通过在装置保护壳下部设有移动部件，便于设备整体移动，放置位置可灵活改变，有利于粉尘的有效捕集。

技术特征：

1.可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置，其特征在于：包括装置保护壳(16)，所述装置保护壳(16)上部设有气液两相雾化发生模块，所述气液两相雾化发生模块通过喷雾位置调节模块与装置保护壳(16)连接；

2.根据权利要求1所述的可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置，其特征在于：所述气液两相雾化发生模块包括气液两相流喷嘴(1)；所述喷雾位置调节模块包括可伸缩高压管ⅰ(2)和可伸缩高压管ⅱ(8)；所述气相控制模块包括气体压力表(3)、气体玻璃转子流量计(4)、气体减压稳压阀(5)和气瓶(6)；所述气相加压模块包括空气压缩机(13)；所述液相控制模块包括液体压力表(9)、液体玻璃转子流量计(10)、水压稳压调节阀(11)；所述液相加压模块包括水泵(12)和储水箱(14)；所述供能模块包括电源(15)；

3.根据权利要求2所述的可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置，其特征在于：所述气体压力表(3)和液体压力表(9)采用y-40型压力表，测量范围为0～1.6mpa，所述气体玻璃转子流量计(4)和液体玻璃转子流量计(10)均采用hq-va20s-40型流量计，所述液体玻璃转子流量计(10)的测量范围为160～1600l/h，所述气体玻璃转子流量计(4)的测量范围为5～50m3/h。

4.根据权利要求2所述的可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置，其特征在于：所述喷雾位置调节模块还包括可调节支架(7)，所述可调节支架(7)整体由304不锈钢材料制成，所述可调节支架(7)包括左连接块(7-1)和右连接块(7-2)，所述左连接块(7-1)和右连接块(7-2)之间通过滑道结构(7-3)实现上下移动调节连接，所述左连接块(7-1)通过焊接固定在装置保护壳(16)上，所述右连接块(7-2)通过金属夹(7-4)扣住可伸缩高压管ⅱ(8)。

5.根据权利要求2所述的可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置，其特征在于：所述装置保护壳(16)整体由304不锈钢材料制成，所述装置保护壳(16)上与气体压力表(3)、液体压力表(9)、气体玻璃转子流量计(4)、液体玻璃转子流量计(10)、气体减压稳压阀(5)、水压稳压调节阀(11)对应处均开孔以显示各类仪表上所示数据，并在开孔处使用橡胶垫圈进行密封；所述装置保护壳(16)上与储水箱(14)上端对应处设置活动盖板，所述装置保护壳(16)上与空气压缩机(13)左侧对应处设置检查口。

6.根据权利要求1所述的可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置，其特征在于：所述装置保护壳(16)下部的移动部件为车轮(17)。

技术总结提供一种可移动式井下气液两相流喷雾除尘装置，属于粉尘控制技术领域。包括装置保护壳，装置保护壳上部设有气液两相雾化发生模块，所述装置保护壳内部设有控制模块、加压模块和供能模块；所述控制模块包括气相控制模块和液相控制模块；所述加压模块包括气相加压模块和液相加压模块；所述气液两相雾化发生模块通过喷雾位置调节模块与气相控制模块和液相控制模块连接，所述气相控制模块与气相加压模块连接，所述液相控制模块与液相加压模块连接；所述气相加压模块和液相加压模块均与供能模块连接；装置保护壳下部设有移动部件。本技术提高了井下喷雾降尘装置的灵活性和降尘效果，整体能灵活移动，为井下临时性的产尘施工提供有效的降尘。技术研发人员：王建国,雒世龙受保护的技术使用者：西安科技大学技术研发日：20231124技术公布日：2024/7/11