具从动旋流通道矿用除尘风机及其从动旋流通道设计方法
【专利摘要】本发明公开了一种具从动旋流通道矿用除尘风机及其从动旋流通道设计方法。本发明的具从动旋流通道矿用除尘风机包括前后依次连接的风机段、从动旋流除尘段、脱水段；所述风机段包括集流口、局部通风机，所述从动旋流除尘段包括雾化喷水喷嘴、旋流导流叶片、集水槽，所述脱水段包括脱水板、集水槽。本发明的矿用除尘风机从动旋流除尘段的尺寸结构参数、以及局部通风机的运行参数，与该矿用除尘风机从动旋流除尘段的除尘效率，满足一定的公式；为使除尘效率更高或更贴近工程需要，依据公式，优化组合设计从动旋流除尘段的结构参数与局部通风机的运行参数。本发明能优化从动旋流通道类除尘风机，有利于工程设计，方法具有普适性。
【专利说明】具从动旋流通道矿用除尘风机及其从动旋流通道设计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于矿井井下局部除尘与风机一体化【技术领域】，具体涉及一种具从动旋流通道矿用除尘风机及其从动旋流通道设计方法。
【背景技术】
[0002]煤矿作业人员过度暴露于气溶胶呼吸性矿尘下，其呼吸系统受到危害，甚至导致致命的呼吸系统疾病。郑丽报道给出，在中国煤矿中每年有265万作业人员接触矿尘，尘肺病的检出率高达7.2%，累积尘肺病患者已超过5.7万人；来自NIOSH (美国国家职业安全与健康研究院)的Hall报道指出，随着煤矿开采强度的增加，地下煤矿接触矿尘作业人员的尘肺病检出率，从1994的4%，上升至2007年9% ;因此，煤矿作业人员暴露于矿尘的问题一直是备受关注和需要不断研究的职业健康问题。尤其是，煤矿井下采煤工作面和掘进工作一直是主要粉尘产生源头，其粉尘污染问题更为严重，根据鹿德智等人报道，井下有些作业场所粉尘超标，高达标准值的几十倍，其作业人员的职业健康问题更为严峻。对于地下煤矿的除尘装置而言，按除尘机理可以划分为过滤式、离心分离式和综合除尘系统，国内相继提出了 10余种井下矿用除尘器，但存在除尘效率大多低于80%，脱水率大多低于85%等技术上的不足。而在德国地下煤矿，一般选用袋式除尘器，其具有除尘效率高的特点，但是体积大；而在波兰，主要是湿式旋流除尘器，其除尘效率高达99.3%，脱水率也高达98%，但是运行阻力高达2300Pa以上。虽然上述除尘器效率通常高达95%以上，但却不适合在中国的地下煤矿推广。由于技术经济和工程地质的制约，中国地下煤矿的采掘断面面积通常不大于15m2，而且大部分煤矿小于10m2，而在湖南、贵州和云南等中国的中南和西南地区的煤矿，其采掘面断面面积更小。因此，应用在德国、波兰等国的除尘器，由于体积过大或运行压降过高，不适合中国大部分地下煤矿除尘的工程现场。因此，综合国内国外的技术现状，对于中国地下煤矿除尘器仍存在以下不足:(I)除尘效率低(大约80%)，(2)脱水率低(低于85%)，(3)运行阻力高(高于2200Pa)，(4)长度或宽度过大(长超过10m，宽超过2.5m), (5)体积过大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的之一在于针对现有技术中存在的上述问题，提供一种具从动旋流通道矿用除尘风机。
[0004]本发明的具从动旋流通道矿用除尘风机，它包括前后依次连接的风机段、从动旋流除尘段、脱水段；所述风机段包括集流口、局部通风机，所述从动旋流除尘段包括雾化喷水喷嘴、旋流导流叶片、集水槽，所述脱水段包括脱水板、集水槽；含尘气流从集流口进入，除尘脱水后变成洁净气流从脱水板后部排出。
[0005]进一步，所述矿用除尘风机从动旋流除尘段的尺寸结构参数、以及局部通风机的运行参数，与该矿用除尘风机从动旋流除尘段的除尘效率满足如下公式(28)，并且，为使该矿用除尘风机从动旋流的除尘效率s,更高或更贴近工程需要，依据公式(28)，优化组合从动旋流除尘段的结构参数与局部通风机的运行参数:
[0006]
【权利要求】
1.一种具从动旋流通道矿用除尘风机，其特征在于:它包括前后依次连接的风机段、从动旋流除尘段、脱水段；所述风机段包括集流口、局部通风机，所述从动旋流除尘段包括雾化喷水喷嘴、旋流导流叶片、集水槽，所述脱水段包括脱水板、集水槽；含尘气流从集流口进入，除尘脱水后变成洁净气流从脱水板后部排出。
2.根据权利要求1所述具从动旋流通道矿用除尘风机，其特征在于:所述矿用除尘风机从动旋流除尘段的尺寸结构参数、以及局部通风机的运行参数，与该矿用除尘风机从动旋流除尘段的除尘效率满足如下公式(28)，并且，为使该矿用除尘风机从动旋流的除尘效率义.更高或更贴近工程需要，依据公式(28)，优化组合从动旋流除尘段的结构参数与局部通风机的运行参数:
3.—种如权利要求1所述具从动旋流通道矿用除尘风机的从动旋流通道设计方法，其特征在于包括:矿用除尘风机从动旋流除尘段的尺寸结构参数、以及局部通风机的运行参数，与该矿用除尘风机从动旋流除尘段的除尘效率义,,，满足如下公式(28):
4.根据权利要求3所述具从动旋流通道矿用除尘风机的从动旋流通道设计方法，其特征在于:由于矿尘颗粒的密度远远大于空气密度，则公式(28)可以简化为下式(29):
【文档编号】E21F5/00GK103726868SQ201410039911
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】陈世强, 王海桥, 刘荣华, 李轶群, 赵杰, 章晓伟 申请人:湖南科技大学