[发明专利]一种综掘压气水射流预混自吸泡沫降尘装置

说明书

本发明提供了一种综掘压气水射流预混自吸泡沫降尘装置，包括两个射流吸风式泡沫发生装置、多个射流吸风式泡沫发生喷嘴、泡沫添加器和压气水预混器，所述压气水预混器的入口端连接供水管和压气管路，压气水预混器的出口端管路分为旁通管路和泡沫管路，所述旁通管路和泡沫管路上均设有调节阀门，所述泡沫管路上设有泡沫添加器，旁通管路和泡沫管路的末端合为一条管路后再次分为多条支管路分别与射流吸风式泡沫发生装置和泡沫发生喷嘴连接。本发明系统结构简单，无需用电，内部无机械旋转部件，无电火花和摩擦火花，安全性能高，并且采用正常管网低压水即可，发泡效果好、稳定、质量高，除尘效果良好。

技术领域

本发明属于煤矿防尘领域，涉及降尘装置，尤其涉及一种综掘压气水射流预混自吸泡沫降尘装置。

背景技术

综掘工作面是煤矿最高尘源之一，据调查，在无防尘措施下，综掘机司机所处环境内的粉尘浓度最高可达6000mg/m³。因此，粉尘治理非常重要，有效降低综掘工作面的粉尘浓度，对煤矿安全生产和工人身体健康有着十分重要意义。

目前，为提高综掘工作面粉尘防治效果，国内外的防尘措施主要包括掘进机内外喷雾、使用除尘器、采用抽出式或压入－抽出结合式通风方法、个体防护等。国外对高压风屏隔尘、设置挡尘板、除尘器、高压喷雾、泡沫除尘等进行了研究，国内各高校、科研院所与企业也有许多相关研究，包括振弦式除尘器、高压喷雾降尘技术、综掘面风幕集尘系统等。

然而，综掘工作面的粉尘治理效果仍然不尽人意，粉尘浓度依然很高，约为1000～2000mg/m³左右，远超过国家卫生标准。主要存在以下问题：1掘进机割岩石时产生的粉尘浓度特别高、粒径非常小；2应用最广泛最传统掘进机内外喷雾存在的问题，一是布置在滚筒上的喷嘴，在滚筒截割时部分或全部埋进煤中，使喷出的射流不能雾化，甚至喷嘴被堵塞；二是采掘机内喷雾系统因密封漏水、喷嘴堵塞而不能正常使用；3现有的吸尘除尘装置是吸尘和除尘为两套装置，体积大、笨重、成本高，使用与挪移不方便。4泡沫液的添加、泡沫发生器存在电气部件和叶轮旋转式风机，存在电气火花和摩擦火花隐患。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种综掘压气水射流预混自吸泡沫降尘装置。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种综掘压气水射流预混自吸泡沫降尘装置，包括两个射流吸风式泡沫发生装置、多个射流吸风式泡沫发生喷嘴、泡沫添加器、压气水预混器、供水管、压气管路、旁通管路、压气水泡沫管路、调节阀门和泡沫管路；

所述压气水预混器的入口端连接供水管和压气管路，压气水预混器的出口端管路分为旁通管路和泡沫管路，所述旁通管路和泡沫管路上均设有调节阀门，所述泡沫管路上设有泡沫添加器，旁通管路和泡沫管路的末端合为压气水泡沫管路后再次分为多条支管路分别与射流吸风式泡沫发生装置或泡沫发生喷嘴连接。

所述射流吸风式泡沫发生装置内设有依次连通的吸入腔、渐缩腔、喉腔和扩散腔，以及与支管路连通的硬质进水管，所述吸入腔和喉腔为圆柱状，吸入腔的直径大于喉腔的直径，所述渐缩腔和扩散腔为圆台形，硬质进水管的末端伸入到吸入腔内，所述硬质进水管的末端设有实心锥体喷嘴。

所述射流吸风式泡沫发生喷嘴包括四个空气吸入孔、喷孔和导水芯，所述喷孔和导水芯设置在射流吸风式泡沫发生喷嘴的中间部位并且相互连通，所述空气吸入孔的出气口位于喷孔的后方，且进气方向朝向射流吸风式泡沫发生喷嘴出口的中心，空气吸入孔为“Y”形阶梯孔。

优选地，所述喉腔的直径为40～70mm，喉腔的长度为其的直径0.5～0.9倍；所述渐缩腔的收缩角α为20～40°，扩散腔的扩散角β为30°～60°，扩散口内径为90～150mm。

优选地，四个所述空气吸入孔沿着射流吸风式泡沫发生喷嘴的圆周方向均布，所述空气吸入孔的孔径为4～8mm，喷嘴雾化角γ为30°～60°，喷孔的直径为3～5.0mm。