[发明专利]一种双文丘里式气动湿法除尘系统

说明书

一种双文丘里式气动湿法除尘系统，包括尘渣收集器、尘渣控制器、粉尘输送管、文丘里气动风机、文丘里惯性除尘室、三态分离器和雾化粉尘混合室。所述的尘渣收集器与尘渣控制器的钻杆出口处相连接，尘渣控制器的底部设置有锥形喷雾装置，所述的尘渣控制器的顶部通过变径弯头连接有粉尘输送管道，粉尘输送管道连接有文丘里气动风机，所述的文丘里风机连接有雾化粉尘混合室，雾化粉尘混合室连接有文丘里惯性除尘室。本发明的所述的一种双文丘里式气动湿法除尘系统，其设计合理，便于使用，不仅能够提高粉尘与水雾的混合效率，降低水量和耗气量，而且还能够提高吸尘量，提高除尘效率，尤其提高呼吸性粉尘的除尘效率更有效。

技术领域

本发明涉及煤矿井下通风除尘设备，尤其涉及一种双文丘里式气动湿法除尘系统。

背景技术

煤矿瓦斯抽采是解决矿井瓦斯大量涌出、消除煤层突出危险性的主要手段。随着矿井开采深度的增加，煤层承受地应力也随之增大，采用水排渣工艺施工钻孔的过程中塌孔越来越明显，喷孔现象也越来越多，很容易造成伤人事故，并且孔内的积水不易排出，水堵问题极为突出，严重影响瓦斯抽采效果。越来越多的矿井选择干式钻进工艺施工钻孔，从而减轻塌孔与喷孔情况，避免钻孔施工期间的清洗液流入钻孔。干式钻进一般采用压风排渣，施工过程中大量煤渣、煤粉随压缩空气吹出孔外，造成打钻地点粉尘浓度严重超标，不仅影响施工人员的身体健康，更带来粉尘爆炸的危险；同时，钻孔喷出的含尘气体中伴有高浓度瓦斯，有产生爆炸事故的危险。煤矿安全规程规定禁止使用电动机为动力或者会产生摩擦火花、有旋转叶轮的风机进行抽吸含尘气体除尘。

矿用除尘装置是干式钻进地点不可缺少的，适用于各类钻孔干式钻进时的除尘。现阶段，一般是使用孔口喷雾装置与钻孔湿式除尘器等方式方法进行降尘，也有部分使用基于泡沫除尘原理的泡沫除尘器。上述除尘方式存在以下缺陷：

1.孔口除尘器大多采用一体式设计，即采用集尘罩、负压骨架风筒、除尘风机、喷雾结构、混合室、除尘脱水结构等组成。粉尘通过管道负压输送至除尘装置，这是目前通常做法，但是由于煤矿井下钻场空间狭小、设备众多，除尘风机因体积问题会被放置到离钻孔比较远的地方，这种做法增加了骨架风筒长度，及除尘系统阻力，在同等条件下吸尘量减少，除尘效果降低；另外管道过长，风速逐渐降低，粉尘容易在管道内部沉降，造成堵管问题。

2.孔口除尘器大多采用单文丘里的结构，空气在文丘里喉管加速运行，后面形成较大负压，产生吸尘效果，粉尘也大多在文丘里喉管内与喷雾混合。为了有足够大的负压，必须保证喉管内气体速度不得低于180米/秒，并且喉管不能过长（过长阻力增大，除尘器体积增大，这都不能被接受的）。由于喷雾在短距离，快速度的状态下与粉尘结合，凝结概率比较小，粉尘不容易除掉，尤其是细微粉尘。

3.大多厂家通常以加大喷雾量的方法来解决前两种缺陷，水量增加，脱水过程中不彻底，继而钻场的污水排出量也随之增大，存在安全隐患。

4.在整个除尘过程中对风速按要求变化，吸尘过程中风速尽量要快，以防止粉尘沉降，但是又不能过快，过快系统阻力会增大。文丘里风机喉管处风速也需要尽量快，一般可以达到亚音速，以产生足够的负压，吸收更多粉尘。雾化粉尘混合室含尘气体运行速度不应太快，以便于让粉尘与水雾充分结合，湿法除尘的关键在于粉尘与水雾结合凝结。脱水过程采用离心脱水，为保证脱水效率，风速应该大于80米/秒。因此这一物理矛盾的解决程度，决定了除尘器的整体效率，而目前现有技术中的除尘器没有解决此矛盾。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种双文丘里式气动湿法除尘系统，其设计合理，便于使用，不仅能够提高粉尘与水雾的混合效率，降低水量和耗气量，而且还能够提高吸尘量，提高除尘效率，尤其提高呼吸性粉尘的除尘效率更有效。