本發(fā)明涉及噴射混凝土，具體涉及一種濕式噴漿減彈降塵裝置。

背景技術(shù)：

1、噴漿，又稱噴射混凝土、噴射砼，是一種通過噴射設(shè)備將預(yù)先調(diào)配好的混凝土材料噴射到需要加固、修復(fù)或保護(hù)的表面的施工技術(shù)，廣泛應(yīng)用于地下工程、坑道、隧道、巖石支護(hù)、坡面保護(hù)、修復(fù)工程等領(lǐng)域。但是噴漿過程中，現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度往往高居不下，并且由于其高致敏性、高細(xì)度以及腐蝕性的特征，嚴(yán)重威脅著現(xiàn)場(chǎng)施工人員的身體健康，同時(shí)也影響現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備使用壽命，增加設(shè)備維修成本，阻礙施工進(jìn)度。現(xiàn)有專利如cn?220791248?u用于噴射混凝土的噴頭及混凝土噴射裝置公開了在噴漿噴頭周圍設(shè)置多個(gè)噴霧噴頭進(jìn)行噴漿的同時(shí)可以除塵，但是上述專利采用的是傳統(tǒng)的水霧降塵的形式，將噴漿時(shí)彈起的粉塵進(jìn)行噴霧潤濕降塵，這種方案需要高壓水泵、環(huán)形水管和多個(gè)噴霧噴頭，多個(gè)組件的連接泄露率高，多個(gè)噴霧噴頭難以保證均能正常工作，且環(huán)形水管無法保證每個(gè)噴霧噴頭的噴霧量及壓力均一致，由此會(huì)導(dǎo)致某些區(qū)域無法獲得潤濕降塵的效果。

2、如何有效抑制噴漿產(chǎn)塵，提高降塵的效果，提升現(xiàn)場(chǎng)工作人員工作環(huán)境，降低對(duì)整體施工質(zhì)量及進(jìn)度的不利影響，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，一種濕式噴漿減彈降塵裝置，以解決上述技術(shù)背景中提出的問題。

2、一種濕式噴漿減彈降塵裝置，包括裝置本體，裝置本體為沿軸線具有貫通孔的圓柱體，裝置本體內(nèi)部形成內(nèi)腔，內(nèi)腔由介質(zhì)入口、導(dǎo)流腔、內(nèi)部匯流腔、整流腔、加速腔和介質(zhì)環(huán)出口依次聯(lián)通組成；貫通孔用以容置混凝土濕式噴漿的噴嘴；

3、介質(zhì)入口數(shù)量為多個(gè)，呈環(huán)形陣列開設(shè)于裝置本體的一端面；設(shè)置上述形式介質(zhì)入口的主要原因在于，當(dāng)混凝土濕式噴漿的噴嘴套入貫通孔之后，如果介質(zhì)入口設(shè)置為環(huán)形的套管形式，則需要對(duì)混凝土濕式噴漿的噴嘴的供料管道進(jìn)行改進(jìn)，增大了技術(shù)復(fù)雜程度，也無法使本降塵裝置用于其他的混凝土濕式噴漿噴嘴，而且環(huán)形的介質(zhì)入口也難以控制在環(huán)形界面上入流流速和壓力的一致，若介質(zhì)入口僅為1個(gè)，由于后續(xù)連接的內(nèi)部匯流腔、整流腔、加速腔均為環(huán)形腔室，即使中間設(shè)置整流裝置，也難以調(diào)整介質(zhì)流在加速腔的截面上具有均勻的流速和壓力，容易形成紊流。因此，本發(fā)明設(shè)置多個(gè)介質(zhì)入口，呈環(huán)形陣列開設(shè)于裝置本體的一端面，上述介質(zhì)入口到貫通孔的軸心距離相同。

4、導(dǎo)流腔的數(shù)量與介質(zhì)入口數(shù)量相同；

5、導(dǎo)流腔側(cè)面開口與內(nèi)部匯流腔聯(lián)通；

6、內(nèi)部匯流腔和整流腔和加速腔為環(huán)形腔室；

7、介質(zhì)環(huán)出口呈環(huán)形開設(shè)于裝置本體的另一端面。

8、可選地，介質(zhì)入口鑲嵌有鋼制內(nèi)絲圈以連接介質(zhì)輸入管。

9、可選地，為降低能量逸耗，所述分流珠呈半球形且一體化于導(dǎo)流腔上壁面，球面正對(duì)于介質(zhì)入口，分流珠直徑大于等于介質(zhì)入口直徑。

10、可選地，加速腔的截面的輪廓線采用維托辛斯基移軸曲線，優(yōu)選的曲線方程為：

11、

12、

13、其中，r0為介質(zhì)環(huán)出口(9)寬度的一半，優(yōu)選取值0.25-0.75mm；

14、rh為移軸量，優(yōu)選取值0.05r1-0.45r1；

15、r1為整流腔(7)寬度的一半，優(yōu)選取值40-50mm；

16、x0為加速腔(6)軸向長度，優(yōu)選取值40-50mm；

17、x為自加速腔入口軸向長度，mm；

18、r為加速腔(6)軸向距離x處寬度的一半，mm

19、n為收縮比。

20、采用維托辛斯基移軸曲線目的是獲得合適的平穩(wěn)的加速介質(zhì)流。

21、進(jìn)一步地，導(dǎo)流腔內(nèi)固定有分流珠，分流珠直徑大于等于介質(zhì)入口直徑。使入流能夠均勻分配至內(nèi)部匯流腔中，且降低能量消耗。

22、可選地，整流蜂窩板設(shè)置于內(nèi)部匯流腔與整流腔之間。由于內(nèi)部匯流腔入流是多股入流匯聚，為了使進(jìn)入加速腔的介質(zhì)入流流速和壓力能相對(duì)一致，避免產(chǎn)生紊流，

23、可選地，所述貫通孔半徑應(yīng)當(dāng)大于等于混凝土濕式噴漿噴嘴的半徑。以使貫通孔能容置混凝土濕式噴漿的噴嘴。

24、可選地，介質(zhì)由所述介質(zhì)入口通入，依次經(jīng)過所述導(dǎo)流腔、內(nèi)部匯流腔、整流腔、加速腔，從所述介質(zhì)環(huán)出口噴出形成環(huán)形射流幕，所述介質(zhì)為氣態(tài)介質(zhì)。高速的環(huán)形射流幕并不能直接潤濕粉塵，而是通過環(huán)形的高速氣體介質(zhì)對(duì)混凝土噴漿射流進(jìn)行壓縮集束，減小濕式噴漿過程中射流擴(kuò)散角，由此提升噴射厚度，從而降低回彈率和粉塵，并且粉塵被隔絕在環(huán)形射流幕之內(nèi)，減少了向外逸出的量，同樣起到了降塵的作用。

25、可選地，所述裝置本體由3d打印一體成型，優(yōu)選通過fdm/sla/mjf?3d打印一體化而成，打印材料設(shè)置為黑尼龍、光敏性樹脂、petg-cf，以保證裝置本體的輕便、密封性及強(qiáng)度。

26、本發(fā)明的有益效果是：

27、1、由環(huán)形陣列開設(shè)于裝置本體的一端面的多個(gè)介質(zhì)入口通入的介質(zhì)進(jìn)入內(nèi)部匯流腔，并經(jīng)由整流蜂窩板及整流腔降低介質(zhì)湍流強(qiáng)度，再通過加速腔對(duì)介質(zhì)流速進(jìn)行提升，最終由介質(zhì)環(huán)出口噴出形成連續(xù)不斷的高速環(huán)形介質(zhì)幕，有效增強(qiáng)噴漿射流集束性，從而提升噴射厚度，降低回彈率及噴料損耗，并且粉塵被隔絕在環(huán)形射流幕之內(nèi)，粉塵濃度抑制效果顯著。

28、2、裝置本體由3d打印一體成型，體積較小，集成度高，密封性好，整體輕質(zhì)高強(qiáng)，通過貫穿孔套設(shè)于混凝土濕噴機(jī)的噴嘴上，安裝便捷，對(duì)現(xiàn)有混凝土濕噴機(jī)干擾低。

技術(shù)特征：

1.一種濕式噴漿減彈降塵裝置，其特征在于，包括裝置本體(1)，裝置本體(1)為沿軸線具有貫通孔(10)的圓柱體，裝置本體(1)內(nèi)部形成內(nèi)腔，內(nèi)腔由介質(zhì)入口(2)、導(dǎo)流腔(3)、內(nèi)部匯流腔(5)、整流腔(7)、加速腔(8)和介質(zhì)環(huán)出口(9)依次聯(lián)通組成；貫通孔(10)用以容置混凝土濕式噴漿的噴嘴；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕式噴漿減彈降塵裝置，其特征在于：所述加速腔(6)的截面的輪廓線采用維托辛斯基移軸曲線，曲線方程為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種濕式噴漿減彈降塵裝置，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種濕式噴漿減彈降塵裝置，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種濕式噴漿減彈降塵裝置，其特征在于：所述介質(zhì)入口(1)鑲嵌有鋼質(zhì)內(nèi)絲圈。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種濕式噴漿減彈降塵裝置，其特征在于：所述整流腔(7)和加速腔(8)軸向長度為5:3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種濕式噴漿減彈降塵裝置，其特征在于：介質(zhì)由所述介質(zhì)入口(1)通入，依次經(jīng)過所述導(dǎo)流腔(3)、內(nèi)部匯流腔(5)、整流腔(7)、加速腔(8)，從所述介質(zhì)環(huán)出口(7)噴出形成環(huán)形射流幕，所述介質(zhì)為氣態(tài)介質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種濕式噴漿減彈降塵裝置，其特征在于：所述裝置本體(1)通過3d打印一體成型。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種濕式噴漿減彈降塵裝置，包括裝置本體，裝置本體為沿軸線具有貫通孔的圓柱體，裝置本體內(nèi)部形成內(nèi)腔，內(nèi)腔由介質(zhì)入口、導(dǎo)流腔、內(nèi)部匯流腔、整流腔、加速腔和介質(zhì)環(huán)出口依次聯(lián)通組成，貫通孔用以容置混凝土濕式噴漿的噴嘴，由加速腔增速介質(zhì)通過介質(zhì)環(huán)出口在裝置本體前端形成介質(zhì)幕。本裝置采用3D打印工藝一體打印而成，體積較小，集成度高，保證了均勻、良好的密封性的同時(shí)安裝便捷，縮小了混凝土濕式噴漿作業(yè)的射流擴(kuò)散角，有效降塵隔塵。

技術(shù)研發(fā)人員：劉昆華,汪澍,郭海峰,金龍哲,梁志強(qiáng),趙佳瑋,郭禛,李康,吳濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26