專利名稱：液膜抑塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液膜抑塵裝置，尤其涉及一種用于抑制固體物料加工或運(yùn)移過程 中的粉塵產(chǎn)生的液膜抑塵裝置。
背景技術(shù)：
在礦山開采中，無論軟巖和硬巖，都需要對(duì)開采下來的巖石進(jìn)行處理和篩選后方 可以利用，一般用破碎和篩分兩道工序來處理，最后變成符合大小，形狀規(guī)格的產(chǎn)品。在建 筑廢棄物回收利用中，建筑廢棄物一般包括廢舊混凝土和磚塊等建筑材料，對(duì)其回收利用 的過程與巖石基本一致，需要破碎篩分和運(yùn)移。而電子廢棄物的回收利用，一般也需要將其 破碎篩分后再進(jìn)行處理。破碎過程，是將大塊物料破碎成小塊符合要求的物料；篩分選取過 程，是用振動(dòng)篩分機(jī)將破碎后的物料按一定的粒徑要求篩選出來。在不同粒級(jí)的破碎工藝 之間，在破碎和篩分工藝之間都需要傳送，即運(yùn)移過程。在物料的加工和運(yùn)移過程中，有大 量的直徑小于1毫米的粉狀細(xì)粒級(jí)顆粒產(chǎn)生，并因?yàn)槠扑楹Y分加工和運(yùn)移導(dǎo)致物料之間的 大量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得粉狀細(xì)粒級(jí)顆粒脫離散發(fā)到空氣中并帶弱電荷，形成粉塵污染。這些 粉塵會(huì)危害長(zhǎng)期在現(xiàn)場(chǎng)工作的人員的健康，也會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染。為解決這些粉塵問題，目前降塵方法基本有兩種形式，一種是干法袋式除塵，就是 由風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)塵罐和管道等組成一個(gè)吸塵系統(tǒng)，將物料在加工運(yùn)移過程中產(chǎn)生的粉塵通過管 道抽吸到儲(chǔ)塵罐中(管道由于風(fēng)機(jī)的排風(fēng)，使管道中形成負(fù)壓而產(chǎn)生抽吸力)。此種降塵方 法一次性投資大、設(shè)備所占據(jù)空間很大，同時(shí)安裝也復(fù)雜。由于吸塵口不能完全和破碎后的 巖石接觸，而有一定間距，因此除塵效果不理想。為使除塵管道吸塵口保持足夠的負(fù)壓，風(fēng) 機(jī)就要有一定的排風(fēng)量，這樣電能消耗比較大，例如在巖石破碎中，如采用干法帶式除塵， 每生產(chǎn)一噸石料，干法除塵的電能消耗要高于1元人民幣。同時(shí)干法帶式除塵裝置的自然 損耗和維修保養(yǎng)的成本也頗高。另外一種方法是對(duì)處理的物料噴水降塵，此種方法是濕潤(rùn)所要加工的物料，使細(xì) 粒級(jí)料與粗粒級(jí)料互相粘附在一起，在互相運(yùn)動(dòng)的過程中不分離。這種降塵方法因?yàn)樗?粘附性差，并且因?yàn)樗啃〔荒芷鸬匠浞譂駶?rùn)的效果，所以需要使用大量的水資源，大約處 理每噸物料需要耗費(fèi)200-500升水才能有效抑制粉塵的產(chǎn)生，而且需要在加工和運(yùn)移的每 個(gè)環(huán)節(jié)都加入一定量的水，才能保證充分濕潤(rùn)。此法帶來的問題在于第一，很大程度浪費(fèi) 了水資源，特別在水資源不豐富的地區(qū)；第二，粉塵與水混合易形成泥漿，容易堵塞振動(dòng)篩 分機(jī)的篩網(wǎng)眼，使得破碎后大小不一的物料不能按要求的大小規(guī)格篩分出來，而影響物料 的進(jìn)一步加工，以致產(chǎn)生故障；第三，含有粉塵的水又成為對(duì)環(huán)境的二次污染，還需二次治 理，特別如廢棄電子產(chǎn)品含有很多有害物質(zhì)，含有這類粉塵的水對(duì)環(huán)境的危害比粉塵更甚。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種抑塵效果顯著、節(jié)水且耗能低的抑塵裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種液膜抑塵裝置，應(yīng)用于固體物料的加工或運(yùn)移過程中的粉塵抑制，包括抑塵液膜發(fā)生器，具有殼體，該殼體上設(shè)有抑塵溶液輸入端、 壓縮空氣輸入端以及抑塵液膜輸出端，抑塵溶液和壓縮空氣經(jīng)所述抑塵液膜發(fā)生器形成薄 壁密集細(xì)泡狀的抑塵液膜；以及液膜噴施部，所述液膜噴施部連接到所述抑塵液膜輸出端， 以將抑塵液膜噴施到待抑塵部位。根據(jù)本發(fā)明的液膜抑塵裝置可以進(jìn)一步包括抑塵溶液制備部，其通過第一管路連 接到所述抑塵溶液輸入端，向所述抑塵液膜發(fā)生器供應(yīng)抑塵溶液。根據(jù)本發(fā)明的液膜抑塵裝置可以進(jìn)一步包括空氣壓縮機(jī)，其通過第二管路連接到 所述壓縮空氣輸入端，向所述抑塵液膜發(fā)生器供應(yīng)壓縮空氣。抑塵溶液制備部可以包括水箱、抑塵原液存儲(chǔ)箱和精確比例混合裝置，其中水箱 經(jīng)由第一支路連接到精確比例混合裝置，抑塵原液存儲(chǔ)箱經(jīng)由第二支路連接到精確比例混 合裝置，第一支路和第二支路中分別設(shè)置有串接的泵和電磁閥。第一管路中可以設(shè)置流量計(jì)，抑塵溶液從精確比例混合裝置經(jīng)流量計(jì)流入抑塵液 膜發(fā)生器。抑塵液膜發(fā)生器可以包括成對(duì)的葉輪，安裝于殼體內(nèi)的下部，成對(duì)的葉輪上的葉 片方向相反；多孔粒狀濾層，安裝于殼體內(nèi)的上部。在葉輪和多孔粒狀濾層之間可以設(shè)置細(xì)網(wǎng)狀隔膜。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的液膜抑塵裝置可以進(jìn)一步包括自動(dòng)控制部件、遠(yuǎn)程告知部 件以及現(xiàn)場(chǎng)氣象和粉塵監(jiān)測(cè)部件，從而根據(jù)測(cè)得的現(xiàn)場(chǎng)氣象和粉塵含量來自動(dòng)控制相應(yīng)部 件，以調(diào)節(jié)抑塵液膜噴施量。利用根據(jù)本發(fā)明的液膜抑塵裝置，大幅提高了液膜與物料的可接觸面積，使經(jīng)濟(jì) 型和粘結(jié)性大幅提高，同時(shí)由于抑塵液膜的離子態(tài)特性以及液膜對(duì)帶弱電荷的粉塵具有靜 電吸附作用，進(jìn)一步提高了抑塵效果。具體而言，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)一、采用抑塵液膜固塵，可以使現(xiàn)場(chǎng)的漂浮粉塵量下降80-95%，抑塵效果十分明 顯，有利于現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身體健康，也不會(huì)污染環(huán)境；二、本發(fā)明的裝置抑塵溶液用量?jī)H大約為加工運(yùn)移每噸物料需1-5升，用水量很 少，并且可以使用中水，河水或井水。既有利于節(jié)約水資源，又不會(huì)增加用戶的生產(chǎn)成本；三、由于用抑塵液膜的離子態(tài)和粘附性特點(diǎn)吸附和包裹粉狀細(xì)微顆粒，用水量極 少，不會(huì)使粉塵形成泥漿而堵塞篩分機(jī)的篩網(wǎng)眼，不影響物料的加工過程；四、利用破碎加工產(chǎn)生的粉塵帶弱電荷的特點(diǎn)，離子態(tài)的抑塵液膜可以有效地吸 附剛生成的在物料周圍的漂浮粉塵；五、液膜持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，與物料在后期的處理過程中有多重混合效果，使得混合均 勻，只要在生產(chǎn)流水錢的前端的一處或兩處噴撒布施，整條生產(chǎn)線的抑塵效果就比較理相.
心、 六、所使用的抑塵溶液配方環(huán)保能夠在短期內(nèi)自行自然降解，且構(gòu)成的組分不會(huì) 對(duì)環(huán)境造成任何不良影響，同時(shí)不會(huì)影響物料的后期的生產(chǎn)過程；七、抑塵溶液可以在零下12°C到零上40°C的溫度范圍內(nèi)使用，能在較寬的地域范 圍和溫度范圍內(nèi)適用；八、能根據(jù)環(huán)境的粉塵含量自動(dòng)調(diào)節(jié)溶液用量，使抑塵溶液的使用達(dá)到最經(jīng)濟(jì)；
九、可以實(shí)施遠(yuǎn)程操作，使操作人員遠(yuǎn)離粉塵污染現(xiàn)場(chǎng)，既有利于操作人員的身體 健康，同時(shí)又能方便業(yè)主和設(shè)備維護(hù)第三方實(shí)時(shí)掌握裝置的第一手動(dòng)態(tài)；十、根據(jù)本發(fā)明的液膜抑塵裝置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡(jiǎn)單、能耗少、成本低。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的液膜抑塵裝置的基本原理圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的液膜抑塵裝置的示意圖；圖3示出了如圖2所示的液膜抑塵裝置中的液膜發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的液膜抑塵裝置。需要指出的是，本申請(qǐng)中提 及的固體物料包括巖石、水泥混凝土、廢舊金屬、建筑與電子廢棄物等，并且“巖石”應(yīng)作廣 義的定義“巖石是自然形成的產(chǎn)物，是由一種或幾種礦物組成的固態(tài)集合體”。如圖1所示，主要由水箱1、抑塵原液存儲(chǔ)箱2和精確比例混合裝置5構(gòu)成抑塵溶 液制備部，水從水箱1經(jīng)由泵3和閥門4供應(yīng)到精確比例混合裝置5，抑塵原液從抑塵原液 存儲(chǔ)箱2經(jīng)由另一支路中的泵3和閥門4供應(yīng)到精確比例混合裝置5，水和抑塵原液經(jīng)精確 比例混合裝置5混合后供應(yīng)到液膜發(fā)生器7。同時(shí)空氣壓縮機(jī)6將壓縮空氣供應(yīng)至液膜發(fā) 生器7，抑塵原液和壓縮空氣在液膜發(fā)生器7中經(jīng)過充分?jǐn)噭?dòng)和多級(jí)過濾而形成薄壁密集 細(xì)泡狀的抑塵液膜。所形成的液膜經(jīng)液膜噴施部8在抑塵工作區(qū)中進(jìn)行噴施。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的液膜抑塵裝置的示意圖。參照?qǐng)D2，從精確 比例混合裝置5輸出的抑塵溶液經(jīng)第一管路輸送到液膜發(fā)生器7的抑塵溶液輸入端10，第 一管路中設(shè)置有流量計(jì)。來自空氣壓縮機(jī)6的壓縮空氣經(jīng)第二管路輸送到液膜發(fā)生器7的 壓縮空氣輸入端9，從空氣壓縮機(jī)6到液膜發(fā)生器7的第二管路中串接有電磁閥12、單向閥 13以及調(diào)壓閥14。經(jīng)液膜發(fā)生器7處理形成的抑塵液膜從輸出端11輸送到液膜噴施部8， 液膜噴施部8可以是噴淋管匯，噴淋管匯上可設(shè)置間板閥。水箱1經(jīng)由第一支路連接到精確比例混合裝置5，抑塵原液存儲(chǔ)箱2經(jīng)由第二支路 與精確比例混合裝置5連通，第一支路中設(shè)置有串接的泵3、電磁閥12、單向閥13和調(diào)節(jié)閥 15。根據(jù)本發(fā)明的液膜抑塵裝置進(jìn)一步包括自動(dòng)控制部件、現(xiàn)場(chǎng)氣象和粉塵監(jiān)測(cè)部件 以及遠(yuǎn)程通訊部件。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣象條件和粉塵含量來自動(dòng)控制相應(yīng)組件，以根據(jù)實(shí)際需要 合理地調(diào)節(jié)抑塵液膜噴施量，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，使操作人員遠(yuǎn)離 污染現(xiàn)場(chǎng)，既有利于操作人員的身體健康，又能方便業(yè)主和設(shè)備維護(hù)第三方實(shí)時(shí)掌握裝置 的動(dòng)態(tài)。除了抑塵原液存儲(chǔ)箱2之外，還可以設(shè)置抑塵原液備用箱16。下面，參照?qǐng)D3，詳細(xì)描述液膜發(fā)生器7的結(jié)構(gòu)。液膜發(fā)生器7具有殼體40，壓縮 空氣輸入端9和抑塵溶液輸入端10設(shè)置在殼體40的下端，液膜輸出端11設(shè)置在殼體40 的上端。殼體40內(nèi)的下部安裝有葉輪，優(yōu)選地同軸安裝一對(duì)葉輪41和42，下葉輪41和上 葉輪42之間由隔套43隔開，下葉輪41和上葉輪42上的葉片方向相反。殼體40內(nèi)的上部 安裝有多孔粒狀濾層44，多孔粒狀濾層44與上葉輪42之間利用細(xì)網(wǎng)狀隔膜45隔開。下葉輪41和上葉輪42轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)進(jìn)入液膜發(fā)生器7內(nèi)的抑塵溶液和壓縮氣體進(jìn)行攪動(dòng)，產(chǎn)生液膜，此液膜接著經(jīng)由多孔粒狀濾層44。經(jīng)過充分?jǐn)噭?dòng)和多級(jí)過濾從而形成薄 壁密集細(xì)泡狀的抑塵液膜，使液膜的壁厚更薄，同時(shí)使液膜的延展面最大化，其總體積膨脹 25-50倍，液膜與空氣接觸面積增加180-600倍。優(yōu)選地，抑塵液膜的液泡半徑< 2mm，抑塵 液膜壁厚< 0. 2mm，并且在無干擾環(huán)境中的滯留時(shí)間> 30分鐘。輸送到液膜發(fā)生器7的抑塵溶液的壓力為3. 5bar-5bar,優(yōu)選為4bar ；輸送到液膜 發(fā)生器7的壓縮空氣的壓力為5bar-6bar，優(yōu)選為6bar。此外，優(yōu)選使用的一種抑塵原液的成分如下表所示(體積比) 抑塵溶液中抑塵原液與水的體積比例范圍為0.5 100-10 100。需指出的是， 對(duì)于不同的物料，其原有的粉狀細(xì)粒級(jí)含量和破碎后可產(chǎn)生的粉狀細(xì)粒級(jí)比例均不同，故 根據(jù)所要加工運(yùn)移的物料的特性，在0.5 100-10 100的范圍內(nèi)選擇合適的抑塵原液 添加比例，抑塵原液的比例越高，最終形成的液膜體積和接觸面積越大，固塵抑塵效果也越 好。抑塵溶液中所用的水可以是中水、河水或井水，以降低成本。為了檢驗(yàn)本發(fā)明的效果，進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，下面對(duì)本發(fā)明的抑塵試驗(yàn)進(jìn)行說明。試驗(yàn)時(shí)間為5天，試驗(yàn)期間當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁貫?°C -22°C，風(fēng)力在3_5級(jí)之間，平均濕 度為 65% -70%。為了充分驗(yàn)證抑塵液膜抑塵在實(shí)際工作中的真實(shí)效果，分別把細(xì)泡狀抑塵液膜噴 淋管匯安裝在顎式破碎機(jī)進(jìn)料口、圓錐破碎機(jī)進(jìn)料口和皮帶傳輸機(jī)上料端三處進(jìn)行抑塵試 驗(yàn)。首先測(cè)量巖石破碎時(shí)的粉塵狀況，再測(cè)量噴淋抑塵液膜后巖石破碎過程時(shí)粉塵狀況。具 體試驗(yàn)時(shí)，裝置的主要參數(shù)為抑塵原液和水的體積配比為2 100 ；抑塵溶液出口壓力為3. 5-5bar ；抑塵溶液流量為每噸破碎巖石1. 8-2升；壓縮空氣流量為480-530升/分鐘；壓縮空氣壓力為5_6bar。
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三處所測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下列各表所述。表1-機(jī)型顎式破碎機(jī)型號(hào)1206HD 表2-機(jī)型圓錐破碎機(jī)型號(hào)H4800 ( 二級(jí)破碎) 表3-皮帶傳輸機(jī)上料端 注“*”表示噴水上述的試驗(yàn)結(jié)果表明，不管是在破碎時(shí)還是在運(yùn)移時(shí)，采用本發(fā)明的液膜抑塵的 效果非常好，總體降塵率可達(dá)到83% -95%。其原因在于粉狀細(xì)顆粒料包裹了液膜，與大塊 物料相粘結(jié)，便不容易散發(fā)到空氣中產(chǎn)生大量的粉塵，即便產(chǎn)生有限的粉塵也會(huì)迅速被抑 塵液膜的離子態(tài)和易粘結(jié)性吸附住。同時(shí)，運(yùn)移過程中自然風(fēng)對(duì)粘附在液膜表面上的粉塵 也吹不起來，巖石塊從皮帶傳輸機(jī)上下落時(shí)，粘附在其表面上的液膜和粉塵也一同隨其下 落而形不成揚(yáng)塵。根據(jù)本發(fā)明形成的液膜持續(xù)時(shí)間大致是2小時(shí)。對(duì)于巖石從進(jìn)入第一級(jí)破碎機(jī)包 裹上抑塵液膜，到經(jīng)過皮帶傳輸機(jī)、篩分機(jī)進(jìn)入二級(jí)破碎機(jī)、皮帶傳輸機(jī)、篩分機(jī)直到塊徑 達(dá)到要求而最后進(jìn)入料堆，2小時(shí)已經(jīng)足以滿足時(shí)間要求。此外，本發(fā)明中所選用的抑塵原劑的組分都為自然、環(huán)保成分，在7-15天內(nèi)95% 的成分會(huì)自然降解，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染，也不會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的健康產(chǎn)生任何不 良影響。
權(quán)利要求
一種液膜抑塵裝置，應(yīng)用于固體物料的加工或運(yùn)移過程中的粉塵抑制，其特征在于，包括抑塵液膜發(fā)生器，所述抑塵液膜發(fā)生器具有殼體，該殼體上設(shè)有抑塵溶液輸入端、壓縮空氣輸入端以及抑塵液膜輸出端，抑塵溶液和壓縮空氣經(jīng)所述抑塵液膜發(fā)生器形成薄壁密集細(xì)泡狀的抑塵液膜；以及液膜噴施部，所述液膜噴施部連接到所述抑塵液膜輸出端，以將抑塵液膜噴施到待抑塵部位。
2.如權(quán)利要求1所述的液膜抑塵裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括抑塵溶液制備部，所述 抑塵溶液制備部通過第一管路連接到所述抑塵溶液輸入端，向所述抑塵液膜發(fā)生器供應(yīng)抑 塵溶液。
3.如權(quán)利要求2所述的液膜抑塵裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括空氣壓縮機(jī)，所述空氣 壓縮機(jī)通過第二管路連接到所述壓縮空氣輸入端，向所述抑塵液膜發(fā)生器供應(yīng)壓縮空氣。
4.如權(quán)利要求1所述的液膜抑塵裝置，其特征在于，所述抑塵液膜發(fā)生器包括安裝于 所述殼體內(nèi)的葉輪和多孔粒狀濾層。
5.如權(quán)利要求4所述的液膜抑塵裝置，其特征在于，所述葉輪安裝于所述殼體內(nèi)的下 部，所述多孔粒狀濾層安裝于所述殼體內(nèi)的上部，所述葉輪與所述多孔粒狀濾層之間設(shè)置 有細(xì)網(wǎng)狀隔膜。
6.如權(quán)利要求4所述的液膜抑塵裝置，其特征在于，所述葉輪為一對(duì)上下同軸設(shè)置的 葉輪，這對(duì)葉輪上的葉片方向相反。
7.如權(quán)利要求3所述的液膜抑塵裝置，其特征在于，所述抑塵溶液制備部包括水箱、抑 塵原液存儲(chǔ)箱和精確比例混合裝置，其中所述水箱經(jīng)由第一支路連接到所述精確比例混合 裝置，所述抑塵原液存儲(chǔ)箱經(jīng)由第二支路連接到所述精確比例混合裝置，所述第一支路和 所述第二支路中分別設(shè)置有串接的泵和電磁閥。
8.如權(quán)利要求7所述的液膜抑塵裝置，其特征在于，所述第一管路中設(shè)置有流量計(jì)，抑 塵溶液從所述精確比例混合裝置經(jīng)所述流量計(jì)流入所述抑塵液膜發(fā)生器；所述第二管路中 設(shè)置有電磁閥和調(diào)壓閥。
9.如權(quán)利要求8所述的液膜抑塵裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括自動(dòng)控制部件、遠(yuǎn)程通 訊部件以及現(xiàn)場(chǎng)氣象和粉塵監(jiān)測(cè)部件，從而根據(jù)測(cè)得的現(xiàn)場(chǎng)氣象和粉塵含量來自動(dòng)控制相 應(yīng)部件，以調(diào)節(jié)抑塵液膜噴施量。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的液膜抑塵裝置，其特征在于，所述固體物料包括巖 石、水泥混凝土、廢舊金屬、建筑與電子廢棄物。
全文摘要
公開了一種液膜抑塵裝置，應(yīng)用于固體物料的加工或運(yùn)移過程中的粉塵抑制，包括抑塵液膜發(fā)生器，具有殼體，該殼體上設(shè)有抑塵溶液輸入端、壓縮空氣輸入端以及抑塵液膜輸出端，抑塵溶液和壓縮空氣經(jīng)所述抑塵液膜發(fā)生器形成薄壁密集細(xì)泡狀的抑塵液膜；以及液膜噴施部，其連接到液膜輸出端。該抑塵裝置還包括自動(dòng)控制部件、遠(yuǎn)程通訊部件及現(xiàn)場(chǎng)氣象和粉塵監(jiān)測(cè)部件，以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況來自動(dòng)調(diào)節(jié)抑塵液膜噴施量，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。根據(jù)本發(fā)明，能夠使現(xiàn)場(chǎng)的粉塵量下降80-95％，效果十分明顯，使現(xiàn)場(chǎng)的粉塵污染在源頭處未發(fā)生之前得到有效控制，既保護(hù)了環(huán)境，又有益于現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身體健康。
文檔編號(hào)B08B15/00GK101927116SQ20091005355
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者徐潛, 陳立民 申請(qǐng)人:上海佳維特機(jī)械設(shè)備有限公司