一种新型隧道湿法除尘车的制作方法

1.本实用新型属于除尘技术领域，具体是一种新型隧道湿法除尘车。


背景技术：

2.我国已成为隧道座数最多、隧道里程最长的国家，已建铁路和公路隧道数已达9000余座，总里程超过11000km，并分别以每年300km和150km的速度在增加。因其灵活、快速和高效等特点，无轨运输钻爆法已成为山岭隧道施工的主要方法。然而，无轨运输钻爆法隧道施工中会产生大量的游离二氧化硅粉尘，尤其钻孔、爆破、喷混凝土和出渣4个工序的粉尘浓度更高，长期吸入粉尘易引起以肺组织弥漫性纤维性病变为主的全身性疾病—尘肺病。
3.近年来，在很多隧道施工中使用了喷雾炮辅助降尘，喷雾炮个头近似普通卡车，它的抑尘效果却十分惊人，其原理是：水箱中的水经过雾化后，由高压风机喷出，相比普通洒水车喷出的水流，水雾颗粒极为细小，达到了微米级，其吸附力也增加了3倍，耗水量却降低了70％，遭遇雾霾天气、空气质量pm2.5严重超标时，可随意选定一个区域进行液雾降尘、分解淡化空气中的颗粒浓度、将飘浮在空气中的污染颗粒物、尘埃等迅速逼降地面，达到清洁净化空气的效果。
4.虽然在喷雾炮的降尘效果较好，但其降尘的原理仍然是抑尘原理，喷雾产生的大量水分易使隧道内风化围岩软化，也对喷雾范围内的设备产生影响，不利于洞内安全和文明施工，因此，我们提出了一种新型隧道湿法除尘车。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中喷雾产生的大量水分易使隧道内风化围岩软化，也对喷雾范围内的设备产生影响，不利于洞内安全和文明施工的问题，本实用新型的目的是提供一种新型隧道湿法除尘车。
6.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种新型隧道湿法除尘车，包括车体，车体的载货台上设有储水罐和除尘罐，除尘罐的头部和尾部分别连通有负压风机和涡轮风机，涡轮风机的进风端依次连通有除尘腔和若干输送管，输送管上方安装有若干弧形输水管，弧形输水管以弧形输水管圆心为中心沿弧形输水管周向设有若干雾化喷头，输送管下方安装有废水收集槽，储水罐的出水端依次连通有变频供水泵和供水管，供水管沿供水方向连通有第一供水支管和第二供水支管，第一供水支管贯穿除尘腔，第二供水支管能够与弧形输水管的两端和弧形输水管的中部连通。
7.本方案的原理：本方案采用车体、储水罐和除尘罐的组合，在除尘罐头部和尾部分别设置负压风机和涡轮风机，除尘罐内设置雾化喷头，利用涡轮风机的吸力将粉尘吸入除尘腔，第一供水支管喷出的水在除尘腔内进行湿法除尘，溶于水中的粉尘沿着输送管滑入至废水收集槽，未溶于水中的残留粉尘沿着输送管扩散在除尘罐中，第二供水支管向弧形输水管供水，利用弧形输水管上的雾化喷头对弥漫在除尘罐中的残留粉尘进行再次沉降，
负压风机间歇性工作将除尘罐内的湿润空气抽出。
8.采用上述方案后实现了以下有益效果：
9.1.相较于现有技术喷雾产生的大量水分易使隧道内风化围岩软化，也对喷雾范围内的设备产生影响，不利于洞内安全和文明施工的问题，本方案在涡轮风机将粉尘吸入除尘罐内经除尘设备处理后，利用负压风机将置换后的空气排出，避免了采用喷雾炮降尘所产生的大量水分易使隧道内风化围岩软化，减小了对喷雾范围内的设备产生影响，使得洞内施工更安全，同时负压风机吸出的空气存在一定湿度，可以对前进方向的粉尘进行初步沉降，提高除尘效率；
10.2.本方案通过第一供水支管和第二供水支管对粉尘进行两步法除尘，可以尽可能的将吸入除尘罐内的粉尘进行沉降，提高了除尘力度，同时，供水管的输出端能够与弧形输水管的两端和弧形输水管的中部连通，可以改变弧形输水管内的供水方向，水从弧形输水管中部供入时，由于结构呈弧形，利用等距，使得喷雾更均匀的喷向粉尘，水从弧形输水管的一端供入时，由于水压的变化，进水端的水压大于弧形输水管远离进水端的水压，使得靠近进水端的喷雾量较大，进而使得粉尘聚集在远离进水端的废水收集槽，便于收集，间隙改变供水方向也可以减轻管道承受的压力，延长管道寿命；
11.3.本方案采用的设备易于购买，且易于改造，无需额外制造，减小了施工成本，组合后可以在较短时间内除去隧道洞内的粉尘，提高了施工效率。
12.进一步，废水收集槽内设有净化组件，废水收集槽与储水罐的进水端通过回流管和回流泵连通，废水收集槽侧壁上方安装有液位传感器，液位传感器与变频供水泵、净化组件和回流泵电性连接。
13.有益效果：废水收集槽内设置净化组件，废水收集槽与储水罐的进水端通过回流管和回流泵连通，可以在废水收集槽堆积满废水后利用净化组件对废水进行固液分离，净化后的水通过回流管回流至储水罐进行再次利用，节约了水资源，降低了除尘成本。
14.进一步，废水收集槽对液位传感器的水位判断阈值包括最高水位和最低水位：
15.当废水收集槽内的水位达到最高水位时，涡轮风机和变频供水泵暂停工作，暂停供水除尘，净水组件和回流泵开始工作，对废水收集槽内的污水进行净化处理后回收至储水罐；
16.当废水收集槽内的水位达到最低水位时，净水组件和回流泵停止工作，涡轮风机和变频供水泵重新启动，继续供水除尘。
17.有益效果：废水收集槽对液位传感器的水位判断阈值设置最高水位和最低水位，利用水位变化控制除尘和净化，节约了人工成本，提高了除尘效率。
18.进一步，废水收集槽内侧壁设有卡槽，净水组件包括滑动机构和中空纤维膜，中空纤维膜通过滑动机构与卡槽滑动配合，滑动机构包括分别固定连接在除尘罐内侧壁两端的第一链轮和第二链轮，第一链轮和第二链轮之间啮合有链条，链条与中空纤维膜顶部铰接，第一链轮同轴固定连接有电机，电机与液位传感器电性连接。
19.有益效果：本方案通过滑动组件带动中空纤维膜在卡槽内滑动，对废水进行固液分离，使净化后的水通过回流管回流至储水罐进行再次利用，节约了水资源，降低了除尘成本，且中空纤维膜的净化效率较高，净化后的水可直接利用。
20.进一步，滑动机构为2组，分别设置在除尘罐沿长度方向的内侧壁两侧。
21.有益效果：滑动机构设为2组，使中空纤维膜在滑动过程中受力均匀。
22.进一步，第一供水支管连通有喷头。
23.有益效果：第一供水支管连通有喷头，可以增大粉尘与水的接触面积，提高除尘效率。
24.进一步，除尘腔的底部朝输送管方向倾斜，倾斜角度为a。
25.有益效果：除尘腔的底部朝输送管方向倾斜，避免溶有粉尘的废水流向除尘罐外。
26.进一步，输送管内壁顶部设有滑槽，滑槽内滑动连接有弧形刮片，弧形刮片与输送管内壁相抵，除尘罐内侧壁靠近储水罐的一端固定连接有空气炮，空气炮的输出端通过细绳与滑块连接。
27.有益效果：由于湿法除尘过程中，一部分粉尘与水接触后容易粘附在输送管道内壁，利用空气炮给予滑块动力，使滑块沿滑槽滑向涡轮风机，将粘附在输送管内壁的粉尘刮掉，在滑块滑至输送管顶端时，由于重力停止滑动，并反向滑至输送管的输出端，可以进一步将粘附在输送管内壁的粉尘刮掉。
28.进一步，除尘罐顶部可拆卸连接有泄压盖。
29.有益效果：除尘罐顶部可拆卸连接有泄压盖，便于除尘罐内压强过大影响设备运行，且泄压盖拆卸后，便于操作人员进入除尘罐进行检修。
附图说明
30.图1为本实用新型实施例的正视图。
31.图2为本实用新型实施例的侧视图。
32.图3为本实用新型实施例的储水罐和除尘罐的剖面图。
33.图4为本实用新型实施例的输送管的剖面图。
34.图5为本实用新型实施例的弧形输水管的正视图。
具体实施方式
35.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
36.说明书附图中的附图标记包括：车体1、储水罐2、除尘罐3、负压风机4、涡轮风机5、变频供水泵6、回流泵7、泄压盖8、除尘腔9、输送管10、滑槽101、供水管11、废水收集槽12、回流管13、第二供水支管14、第一供水支管15、弧形输水管16、喷头17、中空纤维膜18、滑动机构19、液位传感器20、空气炮21、弧形刮片22、雾化喷头23。
37.实施例基本如附图1-图5所示：
38.一种新型隧道湿法除尘车，包括车体1，车体1的载货台上设有储水罐2和除尘罐3，除尘罐3顶部可拆卸连接有泄压盖8，除尘罐3的头部和尾部分别连通有负压风机4和涡轮风机5，涡轮风机5的进风端依次连通有除尘腔9和若干输送管10，输送管10上方安装有若干弧形输水管16，弧形输水管16以弧形输水管16圆心为中心沿弧形输水管16周向设有若干雾化喷头23，输送管10下方安装有废水收集槽12，储水罐2的出水端依次连通有变频供水泵6和供水管11，供水管11沿供水方向连通有第一供水支管15和第二供水支管14，第一供水支管15贯穿除尘腔9，第一供水支管15连通有喷头17，且除尘腔9的底部朝输送管10方向倾斜，倾斜角度为a，第二供水支管14能够与弧形输水管16的两端和弧形输水管16的中部连通。
39.废水收集槽12内设有净化组件，废水收集槽12与储水罐2的进水端通过回流管13和回流泵7连通，废水收集槽12侧壁上方安装有液位传感器20，液位传感器20与变频供水泵6、净化组件和回流泵7电性连接，废水收集槽12内侧壁设有卡槽，净水组件包括滑动机构19和中空纤维膜18，中空纤维膜18通过滑动机构19与卡槽滑动配合，滑动机构19为2组，分别设置在除尘罐3沿长度方向的内侧壁两侧，滑动机构19包括分别固定连接在除尘罐3内侧壁两端的第一链轮和第二链轮，第一链轮和第二链轮之间啮合有链条，链条与中空纤维膜18顶部铰接，第一链轮同轴固定连接有电机，电机与液位传感器20电性连接。
40.废水收集槽12对液位传感器20的水位判断阈值包括最高水位和最低水位：
41.当废水收集槽12内的水位达到最高水位时，涡轮风机5和变频供水泵6暂停工作，暂停供水除尘，净水组件和回流泵7开始工作，对废水收集槽12内的污水进行净化处理后回收至储水罐2；
42.当废水收集槽12内的水位达到最低水位时，净水组件和回流泵7停止工作，涡轮风机5和变频供水泵6重新启动，继续供水除尘。
43.输送管10内壁顶部设有滑槽101，滑槽101内滑动连接有弧形刮片22，弧形刮片22与输送管10内壁相抵，除尘罐3内侧壁靠近储水罐2的一端固定连接有空气炮21，空气炮21的输出端通过细绳与滑块连接。
44.具体实施过程如下：
45.除尘阶段：在车体1进入隧道时打开涡轮风机5和变频供水泵6，将粉尘吸入除尘腔9，第一供水支管15喷出的水在除尘腔9内进行湿法除尘，第一供水支管15上连通的喷头17增大了粉尘与水的接触面积，除尘腔9的底部朝输送管10方向倾斜，便于溶有粉尘的废水流向输送管10，溶于水中的粉尘沿着输送管10滑入至废水收集槽12，未溶于水中的残留粉尘沿着输送管10扩散在除尘罐3中，第二供水支管14向弧形输水管16供水，利用弧形输水管16上的雾化喷头23对弥漫在除尘罐3中的残留粉尘进行再次沉降，负压风机4间歇性工作将除尘罐3内的湿润空气抽出，避免了采用喷雾炮降尘所产生的大量水分易使隧道内风化围岩软化，减小了对喷雾范围内的设备产生影响，使得洞内施工更安全，同时负压风机4吸出的空气存在一定湿度，可以对前进方向的粉尘进行初步沉降，提高除尘效率。
46.同时，供水管11的输出端能够与弧形输水管16的两端和弧形输水管16的中部连通，可以改变弧形输水管16内的供水方向，水从弧形输水管16中部供入时，由于结构呈弧形，利用等距，使得喷雾更均匀的喷向粉尘，水从弧形输水管16的一端供入时，由于水压的变化，进水端的水压大于弧形输水管16远离进水端的水压，使得靠近进水端的喷雾量较大，进而使得粉尘聚集在远离进水端的废水收集槽12，便于收集，间隙改变供水方向也可以减轻管道承受的压力，延长管道寿命。
47.净化阶段：当废水收集槽12内的水位达到最高水位时，涡轮风机5和变频供水泵6暂停工作，暂停供水、除尘，净水组件和回流泵7开始工作，中空纤维膜18初始位置位于靠近储水罐3一侧，电机带动第一链轮逆时针转动，进而带动中空纤维膜18朝远离储水罐2一端移动，对废水收集槽12内的污水进行净化处理和固液分离，同时净化后的水后通过回流管13回流至储水罐2进行再次利用，节约了水资源，降低了除尘成本，中空纤维膜18的净化效率较高，净化后的水可直接利用；
48.当废水收集槽12内的水位达到最低水位时，回流泵7停止工作，电机带动第一链轮
顺时针转动，进而带动中空纤维膜18朝靠近储水罐2一端移动，直至中空纤维膜18回归初始位置，涡轮风机5和变频供水泵6重新启动，继续供水除尘，通过液位传感器20的水位判断阈值设置最高水位和最低水位，利用水位变化控制除尘和净化，节约了人工成本，提高了除尘效率。
49.刮尘阶段：由于湿法除尘过程中，一部分粉尘与水接触后容易粘附在输送管10道内壁，利用空气炮21给予滑块动力，使滑块沿滑槽101滑向涡轮风机5，将粘附在输送管10内壁的粉尘刮掉，在滑块滑至输送管10顶端时，由于重力停止滑动，并反向滑至输送管10的输出端，可以进一步将粘附在输送管10内壁的粉尘刮掉。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
51.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。