[发明专利]多级组合式隧道除尘系统及其除尘方法

说明书

本发明公开了一种多级组合式隧道除尘系统及其除尘方法，其除尘系统包括一级除尘装置、二级除尘装置、三级除尘装置、沉降过滤池和储水器；一级除尘装置包括一级除尘外筒、进气筒和旋转式除尘机构，进气筒的入口处设有进气栅；旋转式除尘机构包括一级除尘内筒、涡轮风扇、水雾喷射机构和旋转动力传动机构；二级除尘装置包括二级除尘筒、U型管和列管式冷凝器；三级除尘装置包括三级除尘筒、电晕极、滤袋式除尘器和整流电源，滤袋式除尘器包括除尘骨架和除尘滤袋，三级除尘筒内部设有反吹管，反吹管上设有多个脉冲反吹阀。本发明设计新颖合理，实现方便，能够高效去除隧道施工中产生的粉尘，减少对人类的伤害，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种多级组合式隧道除尘系统及其除尘方法。

背景技术

我国已成为隧道座数和隧道总里程最多的国家，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，尤以钻孔、爆破、喷混凝土和出碴4个工序的粉尘浓度更高。长期吸入粉尘易引起尘肺病。因此，为了保障隧道施工人员的身体健康，减少尘肺病的发生，开展隧道施工粉尘控制技术已成为刻不容缓的首要工作。

康壮苏等在2007年第33卷第2期的《工业安全与环保》期刊上发表了论文《隧道施工通风喷雾除尘系统分析》，提出了一套通风喷雾除尘系统，该系统在通风管道末端垂直方向设置一个出风阀门，当打开阀门喷雾时形成雾蔽带，通过水雾与尘粒凝结达到除尘的目的。但是该系统在应用过程中影响施工进度，除尘效率不高。

鲁娜等在2017年第40卷第1期的《环境科学与技术》期刊上发表了论文《静电除尘技术在公路隧道空气净化中的应用》，介绍了一种静电除尘法，并说明了隧道ESP除尘原理及其在处理隧道空气中PM、CO和NOX净化中的应用，还论述了在隧道中的布置方式；但是并未论及该系统具体的结构组成及运行方法，也没给出应用于隧道施工阶段的实例，还是无法解决隧道除尘的实际问题；

齐梦学发表了论文《TBM施工通风除尘方案及应用》，依托西康铁路秦岭隧道等工程，采用隧道掘进机施工，掌子面喷水除尘与吸入式风机滤网除尘相结合，实现降低洞内粉尘含量。但是对于目前大量的山岭隧道采用的钻爆法施工，该系统并不适用。

根据施工现场调研，隧道施工爆破粉尘主要分布在掌子面前方约30m的范围内，隧道施工期间粉尘主要来源于开挖爆破和喷射混凝土过程中。针对粉尘产生比较集中的特点，在产生粉尘的掌子面附近设置除尘器，对粉尘进行集中过滤，以达到减少粉尘含量是很有必要的。然而，现有技术中还缺乏除尘效果满足实际需求的隧道施工除尘系统及方法。因此本发明提出一种多级组合式隧道除尘系统及其除尘方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构紧凑、设计新颖合理、实现方便、能够高效去除隧道施工中产生的粉尘、减少对人类的伤害、实用性强、使用效果好、便于推广使用的多级组合式隧道除尘系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多级组合式隧道除尘系统，包括一级除尘装置、二级除尘装置、三级除尘装置、沉降过滤池和储水器；

所述一级除尘装置包括一级除尘外筒、连接在一级除尘外筒上部开口处的进气筒和设置在一级除尘外筒内的旋转式除尘机构，所述进气筒的入口处设置有进气栅；所述旋转式除尘机构包括一级除尘内筒，设置在一级除尘内筒内的涡轮风扇和水雾喷射机构，以及用于为一级除尘内筒、涡轮风扇和所述水雾喷射机构提供旋转动力的旋转动力传动机构；所述一级除尘内筒的下部连接有用于使涡轮风扇和所述水雾喷射机构同步旋转并与一级除尘内筒差速旋转的差速器，所述水雾喷射机构与所述旋转动力传动机构和差速器均连接；所述沉降过滤池的出水口连接有净水器，所述储水器的进水口与净水器的出水口连接，所述储水器的出水口连接有与所述水雾喷射机构连接的输水管，所述输水管上连接有水泵和水压调节阀；所述一级除尘外筒底部的排污口通过一级除尘输送管和设置在一级除尘输送管上的一级除尘电磁阀与沉降过滤池的顶部连接；