一种矿井用定向除尘风的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种矿井用定向除尘风机，包括风筒、离心风机、吸风筒和喷风筒；所述风筒的一端与吸风筒连通，所述喷风筒套设在吸风筒的外侧，且所述吸风筒和喷风筒之间构成环形通道，所述环形通道内设置有螺旋导流板；所述风筒的另一端与离心风机的进风口相连通，所述离心风机的出风口与所述环形通道相连通。该除尘风机能够对距离较远的含高浓度粉尘空气进行定向抽吸，使用起来比较灵活，能够对通风除尘和喷雾降尘进行良好的辅助。
【专利说明】—种矿井用定向除尘风机
【技术领域】
[0001]本发明属于矿井除尘【技术领域】，具体涉及一种矿井旋流定向式除尘风机。
【背景技术】
[0002]矿井掘进工作面除尘技术，有通风除尘、喷雾降尘和利用除尘设备除尘。通风除尘和喷雾降尘是《煤矿安全规程》要求的技术措施，是矿井掘进工作面生产的基本要求，由于现场工作环境的千差万别，这两项技术措施不能彻底解决工作面粉尘超限问题。为了矿工职业卫生健康需要，煤矿现场一般都装备有专门的除尘设备，采用专用设备除尘不会影响工作面环境，越来越为现场所重视。目前国内煤矿掘进工作面除尘设备主要为湿式除尘风机。如典型的KCS系列湿式除尘风机，18.5KW-1矿用湿式除尘风机采用凸台型结构设计过滤网，缩小除尘器的直径。采用配套风机与导流段的一体化结构设计，减小了除尘器的长度以及减轻了除尘器的体积。不过，该风机采用离心旋流除尘脱水技术，导致工作面水份大；此外，在煤矿除尘用水水质较差情况下，喷嘴会存在堵塞的问题。
[0003]矿用湿式除尘风机在应用过程中，存在如下问题:1、现有除尘风机的吸风口为圆形风筒口，利用负压作用吸入风筒口附近空气，如果风筒口距离含高浓度粉尘空气距离较远，则无法将其吸入到风筒内；2、现有的湿式除尘风机，其除尘机理是含尘空气进入风筒内后，在通过一个水喷淋箱体，靠细水滴的润湿和冲洗作用，将粉尘从空气中分离。然而，分离粉尘的空气却含有大量水蒸气，当再次从局扇流出，会使掘进工作面湿度增大。从湿式除尘风机流出来的空气，具有一定速度，给风机带来动能损失，降低机器工作效率。
[0004]综合起来，目前矿用湿式除尘风机存在上述几方面不足，在矿井应用情况并不理想，需要进行方法和技术方面研究和革新。针对上面问题，结合目前国内外通风除尘技术发展状况，分别从通风吸尘范围、对收集到的粉尘消除方法以及减少能耗等方面进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种矿井旋流定向式除尘风机。该除尘风机能够对距离较远的含高浓度粉尘空气进行定向抽吸，使用起来比较灵活，能够对通风除尘和喷雾降尘进行良好的辅助。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:包括风筒、离心风机、吸风筒和喷风筒；所述风筒的一端与吸风筒连通，所述喷风筒套设在吸风筒的外侧，且所述吸风筒和喷风筒之间构成环形通道，所述环形通道内设置有用于使空气形成旋流的螺旋导流板；所述风筒的另一端与离心风机的进风口相连通，所述离心风机的出风口与所述环形通道相连通。
[0007]上述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述吸风筒的外侧端伸出喷风筒。
[0008]上述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述吸风筒和喷风筒均为外侧端大、内侧端小的喇叭形。
[0009]上述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述环形通道向远离离心风机的一侧逐渐收缩。
[0010]上述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:包括空气稳压器，所述空气稳压器的一端与环形通道相连通，所述空气稳压器的另一端与离心风机的出风口相连通。
[0011]上述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述风筒内设置有用于对进入风筒的空气进行过滤的滤尘装置。
[0012]上述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述滤尘装置包括防护栅栏、防护网和过滤膜，所述防护网设置在防护栅栏和所述过滤膜之间，所述过滤膜设置在防护网远离离心风机的一侧。
[0013]上述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述风筒上且位于滤尘装置的两侧均设置有用于与压差计连接的测压管。
[0014]上述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述风筒包括第一刚性风筒段、第二刚性风筒段、第三刚性风筒段、第一柔性风筒段和第二柔性风筒段；所述第一柔性风筒段的一端与第一刚性风筒段的一端相连接，所述第一柔性风筒段的另一端与第二刚性风筒段的一端相连接，所述第二刚性风筒段的另一端与吸风筒和喷风筒的内侧端相连接；所述第一刚性风筒段的另一端与第二柔性风筒段的一端相连接，所述第二柔性风筒段的另一端与第三刚性风筒段的一端相连接，所述第三刚性风筒段的另一端与离心风机的进风口相连接。
[0015]上述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述第二刚性风筒段内设置有用于防止环形通道内的气体进入第二刚性风筒段的密封环。
[0016]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、本发明的结构简单，设计新颖合理。
[0018]2、本发明通过螺旋导流板对进入环形通道内的正压空气形成旋流。旋流空气从环形通道射出，产生射流并形成旋转的隔离气幕罩(类似于龙卷风)将尘源罩住，即利用射流空气形成的隔离气幕罩的屏蔽作用，阻止吸风筒前方四周的空气进入抽吸区，抽吸区的含尘空气穿过所述隔离气幕罩的内部进入吸风筒，随后进入风筒，进而对距离较远的含高浓度粉尘空气进行定向抽吸。
[0019]3、本发明吸风筒的外侧端伸出喷风筒。能够使吸风筒的伸出部将环形通道喷出的隔离气幕罩与进入吸风筒的空气在靠近吸风筒的位置相隔离，避免从环形通道喷出的隔离气幕罩与进入吸风筒的空气产生湍流扰动。同时，所述吸风筒的伸出部还能够对从环形通道喷出的隔离气幕罩起到一定的引导作用。
[0020]4、本发明所述环形通道向远离离心风机的一侧逐渐收缩。这样使得环形通道内的空气能够加速喷出，形成更大的隔离气幕罩。
[0021 ] 5、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
[0022]综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用灵活方便，定向除尘效果好，便于推广使用。
[0023]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明的结构示意图。[0025]图2为本发明螺旋导流板与吸风筒的结构示意图。
[0026]图3为本发明滤尘装置中的防护栅栏和防护网的连接关系示意图。
[0027]附图标记说明:
[0028]I一环形通道；2—喷风筒；3—吸风筒；
[0029]4 一螺旋导流板；5—空气入口；6—密封环；
[0030]7一进风口；8—风筒；8-1—第一刚性风筒段；
[0031]8-2—第二刚性风筒段；8-3—第三刚性风筒段；8-4—第一柔性风筒段；
[0032]8-5—第二柔性风筒段；9一滤尘装置；9-1 一防护栅栏；
[0033]9-2—防护网；10—测压管；11—离心风机；
[0034]12—出风口；13—连接风筒；14 一稳压器进风端；
[0035]15—空气稳压器；16—稳压阀；17—稳压器出风端；
[0036]18—连接管。
【具体实施方式】
[0037]如图1和图2所示的一种矿井用定向除尘风机，包括风筒8、离心风机11、吸风筒3和喷风筒2 ;所述风筒8的一端与吸风筒3连通，所述喷风筒2套设在吸风筒3的外侧，且所述吸风筒3和喷风筒2之间构成环形通道1，所述环形通道I内设置有用于使空气形成旋流的螺旋导流板4 ;所述风筒8的另一端与离心风机11的进风口 7相连通，所述离心风机11的出风口 12与所述环形通道I相连通。该除尘风机还包括空气稳压器15，所述空气稳压器15的稳压器出风端17通过连接管18与环形通道I的空气入口 5相连通，所述空气稳压器15的稳压器进风端14通过连接风筒13与离心风机11的出风口 12相连通。所述风筒8内设置有用于对进入风筒8的空气进行过滤的滤尘装置9。
[0038]结合图1和图2，所述螺旋导流板4绕吸风筒3的外壁布设，所述螺旋导流板4在环形通道I内构成螺旋形风道，进而能够使通过空气入口 5进入环形通道I的空气，经过螺旋导流板4的引导形成旋流。所述螺旋导流板4可以是顺时针布设，也可以是逆时针布设。所述螺旋导流板4可以是一个，也可以是两个，类似于单头螺旋或双头螺旋。
[0039]使用时，离心风机11运转，在离心风机11的出风口 12处产生正压，在离心风机11的进风口 7靠近吸风筒3的一侧产生负压。所述出风口 12产生的正压经过空气稳压器15形成稳定压力风流，经过连接管18、压力空气进入到环形通道I内，由螺旋导流板4引导后形成旋流。于是，旋流空气从环形通道I射出，产生射流并形成旋转的隔离气幕罩(类似于龙卷风)将尘源罩住，即利用射流空气形成的隔离气幕罩的屏蔽作用，阻止吸风筒3前方四周的空气进入抽吸区。同时，因为离心风机11的负压作用，对吸风筒3前方远距离(80cm~100cm)的含尘空气进行定向抽吸，抽吸区的含尘空气穿过所述隔离气幕罩的内部进入吸风筒3，随后进入风筒8，并经滤尘装置9的过滤作用，将空气中的粉尘截流下来，过滤后的空气进入离心风机11的进风口 7，再次形成正压空气。离心风机11如此工作，从而完成对吸风筒3距离较远含高浓度粉尘空气进行定向抽吸。同时，空气在离心风机11的作用下，循环流动，回收了离心风机11出风口 12的动能损失，起到了节能作用。
[0040]使用时，在离心风机11工作过程中，如果遇到压力变化，特别是离心风机11出风口 12压力增大时，空气稳压器15将通过稳压阀16将多余空气排出，保证旋流气流的稳定性。
[0041]如图1所示，所述吸风筒3的外侧端伸出喷风筒2。优选的做法是，所述吸风筒3的外侧端伸出喷风筒2的长度为1cm。通过吸风筒3伸出喷风筒2，能够使吸风筒3的伸出部将环形通道I喷出的隔离气幕罩与进入吸风筒3的空气在靠近吸风筒3的位置相隔离，避免从环形通道I喷出的隔离气幕罩与进入吸风筒3的空气产生湍流扰动，从而造成吸风筒3的定向抽吸时的负压损失，造成吸风筒3定向抽吸的距离缩短，影响定向抽吸效果。同时，所述吸风筒3的伸出部还能够对从环形通道I喷出的隔离气幕罩起到一定的引导作用。
[0042]如图1所示，所述吸风筒3和喷风筒2均为外侧端大、内侧端小的喇叭形。这样，一方面能够使环形通道I形成外侧端大、内侧端小的喇叭形，使得从环形通道I喷出的隔离气幕罩也形成一个外侧端大、内侧端小的喇叭形，进而使得所述隔离气幕罩的隔离区域变大，使吸风筒3对其中心轴线延伸方向的四周较大区域的空气进行抽吸。另一方面，吸风筒3的外侧端为大口，可以增加进气量,吸风筒3的内侧端为小口，可以增加空气流速，既能够使进气量增大，又能够加快进气速度，从而提高了该除尘风机的除尘效率。
[0043]如图1所示，所述环形通道I向远离离心风机11的一侧逐渐收缩。这样使得环形通道I内的空气能够加速喷出，形成更大的隔离气幕罩。
[0044]结合图1和图3，所述滤尘装置9包括防护栅栏9-1、防护网9_2和过滤膜，所述防护网9-2设置在防护栅栏9-1和所述过滤膜之间，所述过滤膜设置在防护网9-2远离离心风机11的一侧。本实施例中，过滤的核心部件为过滤膜，所述防护网9-2和防护栅栏9-1能够有效的增强过滤膜的安装强度。所述防护网9-2为不锈钢丝网，所述防护栅栏9-1为由铁或其它金属制成。另外，所述滤尘装置9还可以是空气滤清器或其它结构形式的空气过滤除尘设备。
[0045]如图1所示，所述风筒8上且位于滤尘装置9的两侧均设置有用于与压差计连接的测压管10。在过滤粉尘过程中，因为滤尘装置9风阻大的缘故，在滤尘装置9前后会产生压差，这个压差随着过滤膜上的粉尘厚度增大而增加，故通过测压管10连接压差计，监测压差与粉尘厚度变化规律，当过滤的粉尘达到一定厚度时，更换滤尘装置9。
[0046]如图1所示，所述风筒8包括第一刚性风筒段8-1、第二刚性风筒段8-2、第三刚性风筒段8-3、第一柔性风筒段8-4和第二柔性风筒段8-5 ;所述第一柔性风筒段8-4的一端与第一刚性风筒段8-1的一端相连接，所述第一柔性风筒段8-4的另一端与第二刚性风筒段8-2的一端相连接，所述第二刚性风筒段8-2的另一端与吸风筒3和喷风筒2的内侧端相连接；所述第一刚性风筒段8-1的另一端与第二柔性风筒段8-5的一端相连接，所述第二柔性风筒段8-5的另一端与第三刚性风筒段8-3的一端相连接，所述第三刚性风筒段8-3的另一端与离心风机11的进风口 7相连接。通过各柔性风筒段的设计，可以使风筒8能够进行伸缩，从而使该除尘风机能够适应矿井不同的安装地形。
[0047]如图1，所述第二刚性风筒段8-2内设置有用于防止环形通道I内的气体进入第二刚性风筒段8-2的密封环6。从而避免环形通道I内的气体进入风筒8内，造成该除尘风机失效。
[0048]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:包括风筒(8)、离心风机(11)、吸风筒(3)和喷风筒(2);所述风筒(8)的一端与吸风筒(3)连通，所述喷风筒(2)套设在吸风筒(3)的外侧，且所述吸风筒⑶和喷风筒⑵之间构成环形通道(I)，所述环形通道⑴内设置有用于使空气形成旋流的螺旋导流板(4);所述风筒(8)的另一端与离心风机(11)的进风口(7)相连通，所述离心风机(11)的出风口(12)与所述环形通道(I)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述吸风筒(3)的外侧端伸出喷风筒(2)。
3.根据权利要求1所述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述吸风筒(3)和喷风筒(2)均为外侧端大、内侧端小的喇叭形。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述环形通道(I)向远离离心风机(11)的一侧逐渐收缩。
5.根据权利要求1所述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:包括空气稳压器(15)，所述空气稳压器(15)的一端与环形通道(I)相连通，所述空气稳压器(15)的另一端与离心风机(11)的出风口(12)相连通。
6.根据权利要求1所述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述风筒(8)内设置有用于对进入风筒(8)的空气进行过滤的滤尘装置(9)。
7.根据权利要求6所述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述滤尘装置(9)包括防护栅栏(9-1)、防护网(9-2)和过滤膜，所述防护网(9-2)设置在防护栅栏(9-1)和所述过滤膜之间，所述过滤膜设置在防护网(9-2)远离离心风机(11)的一侧。
8.根据权利要求6所述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述风筒(8)上且位于滤尘装置(9)的两侧均设置有用于与压差计连接的测压管(10)。
9.根据权利要求1所述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述风筒(8)包括第一刚性风筒段(8-1)、第二刚性风筒段(8-2)、第三刚性风筒段(8-3)、第一柔性风筒段(8-4)和第二柔性风筒段(8-5);所述第一柔性风筒段(8-4)的一端与第一刚性风筒段(8-1)的一端相连接，所述第一柔性风筒段(8-4)的另一端与第二刚性风筒段(8-2)的一端相连接，所述第二刚性风筒段(8-2)的另一端与吸风筒(3)和喷风筒(2)的内侧端相连接；所述第一刚性风筒段(8-1)的另一端与第二柔性风筒段(8-5)的一端相连接，所述第二柔性风筒段(8-5)的另一端与第三刚性风筒段(8-3)的一端相连接，所述第三刚性风筒段(8-3)的另一端与离心风机(11)的进风口(7)相连接。
10.根据权利要求9所述的一种矿井用定向除尘风机，其特征在于:所述第二刚性风筒段(8-2)内设置有用于防止环形通道(I)内的气体进入第二刚性风筒段(8-2)的密封环(6)。
【文档编号】E21F5/20GK103982218SQ201410234201
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】魏引尚 申请人:西安科技大学