本發(fā)明涉及一種除塵裝置，具體為煤礦水平式全斷面高效除塵裝置。
背景技術(shù)：
隨著國家產(chǎn)能政策的調(diào)整，目前處于生產(chǎn)狀態(tài)的均是采用大型的機(jī)械化設(shè)備、先進(jìn)的技術(shù)和管理的高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化礦井，但隨著礦井的生產(chǎn)，采掘、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)均產(chǎn)生大量的粉塵。不僅危害工作人員的身體健康，使工作人員易患煤礦職業(yè)病(如塵肺、矽肺)，還容易引起煤塵爆炸事故，嚴(yán)重影響煤礦井下的安全生產(chǎn)。目前，為了降低煤礦井下煤塵及粉塵的含量，礦井傳統(tǒng)上多采用噴霧降塵措施，主要是在巷道內(nèi)安裝直桿式或拱形式的全斷面噴霧裝置，有的礦井在上述基礎(chǔ)上增加一道尼龍網(wǎng)，將漂浮的煤塵吸附噴灑在尼龍網(wǎng)。噴霧裝置噴出的水霧與煤塵及粉塵結(jié)合，形成水滴并下落，達(dá)到了除塵的目的。但是，不論是直桿式噴霧裝置還是拱形式噴霧裝置，其在巷道不同支護(hù)形式下使用均受到限制，這兩種噴霧裝置只能朝同一方向噴灑，存在噴灑死角，達(dá)不到全斷面霧化，因此除塵效果有限，但由于傳統(tǒng)除塵措施除塵效果不佳、綜采工作面回風(fēng)順槽或主要回風(fēng)巷中風(fēng)速較高等因素，綜采工作面回風(fēng)順槽、主要回風(fēng)巷等區(qū)域粉塵濃度仍較高，因此需進(jìn)一步除塵。
基本技術(shù)方案：第一種是在礦井回風(fēng)流中根據(jù)巷道形狀在巷道頂部或底部合適位置采用6分無縫鋼管制作直桿式或拱形式噴桿框架結(jié)構(gòu)，在噴桿上按600mm至700mm間隔均勻布置高壓水噴頭，將噴桿采用高壓軟管與巷道內(nèi)的高壓水管相連接，通過噴頭將高壓水噴成霧裝，將巷道回風(fēng)流中粉塵潤濕增加其重力以達(dá)到除塵效果。
安裝位置：一般使用在風(fēng)速較小的巷道中。在掘進(jìn)巷道距工作面50m、距巷道回風(fēng)口50m、距噴漿點(diǎn)下風(fēng)流15m位置處安裝第一組全斷面噴霧，為保證除塵效果每隔200m再增加一組。
安裝要求：全斷面噴霧噴嘴迎風(fēng)600-700mm布置一個(gè)高壓噴頭，噴嘴短接長度100mm，開關(guān)設(shè)在行人側(cè)，水幕長度不小于巷寬90％，水幕用帶孔的3mm扁鐵做卡子，距頂板不大于300mm的高度固定。噴漿巷道用射釘或膨脹螺絲與頂板固定，在錨網(wǎng)巷道與頂板錨桿固定。
第二種是在第一種基礎(chǔ)上，順風(fēng)流方向在距噴桿100-300mm位置處另行根據(jù)巷道形狀制作框架并在其上敷設(shè)尼龍細(xì)孔網(wǎng)，在其前部噴頭噴出高壓水霧落在尼龍網(wǎng)上形成水霧模，通過水霧模潤濕和阻擋風(fēng)流中粉塵，以達(dá)到除塵效果。
這兩種技術(shù)僅適應(yīng)的氣流流速小于等于2.0m/s，應(yīng)用范圍受限。除塵效率低，經(jīng)測定全塵除塵效率僅為23％，呼塵的除塵效率僅為20％。需要安裝多組同時(shí)使用,造成高壓水大量浪費(fèi)，增加排水設(shè)施。在噴桿以上至頂板，以及巷道底部存在噴灑死角，無法實(shí)現(xiàn)全斷面除塵?？蚣芊€(wěn)定性差，易損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種除塵效率高的煤礦水平式全斷面高效除塵裝置。
煤礦水平式全斷面高效除塵裝置，包括兩級(jí)異形水平式除霧裝置，分別為粗級(jí)異形水平式除霧裝置和精級(jí)異形水平式除霧裝置；每級(jí)異形水平式除霧裝置包括多組并排安裝的異形除塵葉片；粗級(jí)異形水平式除霧裝置的前后端分別安裝全斷面噴霧器，精級(jí)異形水平式除霧裝置后端安裝有全斷面噴霧器；所述的每級(jí)異形水平式除霧裝置的側(cè)邊還安裝有集水槽。
所述的異形除塵葉片為“入”字形狀，包括弧形的主葉片，弧形主葉片的頂部有倒鉤彎，所述的倒鉤彎朝向進(jìn)風(fēng)方向。
根據(jù)巷道斷面設(shè)置全斷面并排設(shè)置表面光滑異形結(jié)構(gòu)物以全面改變風(fēng)流方向增加含塵氣流與噴霧接觸時(shí)間，借助含塵風(fēng)流自身風(fēng)力促使含塵水霧與異形結(jié)構(gòu)物有效碰撞，含塵霧滴與異形除塵葉片相碰撞而被附著在其表面上。利用含塵霧滴的自身重力沉降與異形除塵葉片的摩擦作用、吸附作用和液體的表面張力使得液滴越來越大，直到集聚的液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時(shí)，含塵液滴就從異形除塵葉片表面上被分離下來，從而提高了除塵效率，以此實(shí)現(xiàn)機(jī)械式除塵。
葉片間距的大小，對(duì)除霧器的除霧效率有很大影響。隨著葉片間距的增大除霧效率降低。優(yōu)選葉片間距25-40mm之間。
異形水平式除霧裝置級(jí)數(shù)的增加，除塵效率增大，而壓力損失也隨之增大。除霧器的設(shè)計(jì)要求以提高除霧效率降低壓力損失為宗旨。因此，單純追求除霧效率而增加級(jí)數(shù)，卻忽視氣流阻力損失的增加，其結(jié)果將使能量的損耗顯著增加。最優(yōu)設(shè)計(jì)采用兩級(jí)除塵裝置。
全斷面噴霧器水壓一般根據(jù)沖洗噴嘴的特征與異形水平式除霧裝置之間的距離等因素確定，噴嘴與異形水平式除霧裝置之間的距離一般為650-900mm,沖洗水壓低時(shí)，沖洗效果差。沖洗水壓高則易造成煙氣二次帶水。同時(shí)降低葉片使用壽命。
本發(fā)明提供的煤礦水平式全斷面高效除塵裝置，大幅提高除塵效率，將巷道內(nèi)全塵除塵效率由全斷面噴霧23％提高至55％，將呼塵的除塵效率由全斷面噴霧20％提高至60％，分別提高了140％、200％，實(shí)現(xiàn)全斷面除塵，無死角并且提高噴霧裝置穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易垮塌。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合實(shí)施例說明本發(fā)明具體實(shí)施方式。
以巷道斷面為直墻半圓拱型為例，巷道寬5.5m，直墻高1.9m，半圓拱半徑為2.75m，截面積為22.32m2。
設(shè)計(jì)方案為：兩級(jí)異形水平式除霧裝置和三層沖洗水系統(tǒng)。
煤礦水平式全斷面高效除塵裝置，包括兩級(jí)異形水平式除霧裝置，分別為粗級(jí)異形水平式除霧裝置和精級(jí)異形水平式除霧裝置；每級(jí)異形水平式除霧裝置包括多組并排安裝的異形除塵葉片1；粗級(jí)異形水平式除霧裝置的異形除塵葉片1間距為30mm，精級(jí)異形水平式除霧裝置的異形除塵葉片1間距為25mm；
粗級(jí)異形水平式除霧裝置的前后端分別安裝全斷面噴霧器2，精級(jí)異形水平式除霧裝置后端安裝有全斷面噴霧器2；
所述的每級(jí)異形水平式除霧裝置的側(cè)邊還安裝有集水槽3。
所述的異形除塵葉片1為“入”字形狀，包括弧形的主葉片，弧形主葉片的頂部有倒鉤彎，所述的倒鉤彎朝向進(jìn)風(fēng)方向。
除塵順序?yàn)橄冉?jīng)粗級(jí)異形水平式除霧裝置除去含塵風(fēng)流中大部分的粉塵，再經(jīng)精級(jí)異形水平式除霧裝置對(duì)粉塵進(jìn)行全面捕捉并凈化風(fēng)流。在距每道異形水平式除霧裝置前后各0.66m處設(shè)置一組全斷面噴霧器以實(shí)現(xiàn)異形除塵葉片的定期沖洗。3層沖洗系統(tǒng)即三層全斷面噴霧器，第一層為粗級(jí)異形水平式除霧裝置的前側(cè)配一層沖洗系統(tǒng)；第二層為粗級(jí)異形水平式除霧裝置后側(cè)配一層沖洗系統(tǒng)；第三層為精級(jí)異形水平式除霧裝置后側(cè)配一層沖洗系統(tǒng)。除塵裝置的所有制作材料均采用抗靜電、阻燃的增強(qiáng)聚丙烯PPTV材料。水平除霧裝置安裝在水平的風(fēng)道內(nèi)，需要兩層支撐梁結(jié)構(gòu)，每層多根支撐梁組成。