本實(shí)用新型屬于通風(fēng)除塵領(lǐng)域，具體涉及一種借助巷道內(nèi)風(fēng)流能量發(fā)泡的濾網(wǎng)泡沫幕除塵裝置。

背景技術(shù)：

在礦井生產(chǎn)、礦物加工、煉鋼、造紙以及一些其他工業(yè)生產(chǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，隨之而來的是一系列的健康、安全、環(huán)境問題。如塵肺病問題，長(zhǎng)期在粉塵環(huán)境中工作的職工會(huì)增大患上塵肺病的幾率；又如粉塵中混合有的CO、NO₂、SO₂、H₂S、NH₃等有毒有害氣體，不經(jīng)處理直接排放到大氣中會(huì)污染當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境；還有一些可燃性粉塵會(huì)引發(fā)爆炸，因此在礦業(yè)或其他工業(yè)生產(chǎn)中要特別注意粉塵的防治。為了解決粉塵污染的問題，國內(nèi)外一些學(xué)者做了大量的研究，并形成了一些特定的防塵技術(shù)，如煤層注水、噴霧降塵、除塵器除塵、通風(fēng)除塵、個(gè)體防護(hù)等技術(shù)方法，這些除塵技術(shù)都對(duì)降低粉塵濃度起到了積極的作用。

噴霧除塵是煤礦中最常用的一種除塵方式，它具有經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的特點(diǎn)，如掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)的內(nèi)外噴霧系統(tǒng)，噴霧除塵的應(yīng)用使井下空間的粉塵含量大大減少，但其缺點(diǎn)也很明顯：耗水量大，對(duì)呼吸性顆粒物除塵效率低，長(zhǎng)時(shí)間噴淋會(huì)使地面泥濘等。20世紀(jì)50年代，泡沫除塵技術(shù)在英國面世，它結(jié)合了噴霧除塵和化學(xué)降塵的特點(diǎn)，同時(shí)還具有水源利用率高、除塵效率高、對(duì)環(huán)境影響小的優(yōu)勢(shì)。國內(nèi)對(duì)其研究較晚，但也取得了一定的成果，如公開號(hào)為CN105545346A（ZL201610066322.5）的一種用于煤礦井下的方向可調(diào)節(jié)泡沫除塵裝置，該裝置在噴頭附近增加了搖桿機(jī)構(gòu)，可通過搖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)節(jié)噴頭角度，從而擴(kuò)大了與煤塵的接觸角度，使除塵效率大大提高，這樣在一定程度上解決了部分區(qū)域難以覆蓋，而有些區(qū)域則會(huì)重復(fù)噴灑造成泡沫除塵劑的浪費(fèi)的問題；又如公開號(hào)為CN203867606U（ZL201320884841.4）的一種用于煤礦井下的網(wǎng)式泡沫膜除塵系統(tǒng)，它于泡沫噴頭的下方增加了雙層金屬網(wǎng)組成的除塵網(wǎng)，泡沫噴頭將發(fā)泡裝置預(yù)先形成的高倍泡沫噴射在除塵網(wǎng)上，使內(nèi)外兩層金屬網(wǎng)上及中間縫隙形成具有一定強(qiáng)度的泡沫膜，粉塵被泡沫膜捕獲并隨泡沫膜順著除塵網(wǎng)流入排水器。此實(shí)用新型克服了普通噴霧降塵中粉塵潤(rùn)濕效率低的不足，同時(shí)減少了用水量，增大了泡沫覆蓋區(qū)域，提高了除塵效率，更加環(huán)保、高效。但以上兩種泡沫除塵裝置均設(shè)有專用發(fā)泡裝置，且發(fā)泡裝置需采用壓縮空氣提供動(dòng)力制泡。為此有人發(fā)明了一種用于煤礦井下的無氣源泡沫幕除塵系統(tǒng)（CN202900305U，ZL201220201324.8），該系統(tǒng)免除了專門輸送壓縮空氣的管路，僅需要清水管路與泡沫劑管路即可產(chǎn)生泡沫，較為簡(jiǎn)單方便；但該系統(tǒng)需要高壓供液泵產(chǎn)生高速水射流，高速水射流流經(jīng)比例混合器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，負(fù)壓將泡沫劑從泡沫劑儲(chǔ)液罐吸入到比例混合器與射流清水充分混合形成泡沫液，同時(shí)又在文丘里發(fā)泡器處利用文丘里效應(yīng)從發(fā)泡器腔體表面的進(jìn)氣孔吸入外界空氣產(chǎn)生高質(zhì)量泡沫。因該實(shí)用新型的發(fā)泡器處進(jìn)氣孔是直接暴露在巷道空間中的，巷道中攜帶粉塵的風(fēng)流由進(jìn)氣孔進(jìn)入發(fā)泡器，很容易將進(jìn)氣孔堵塞，影響其發(fā)泡效率，所以在不同角度應(yīng)用發(fā)泡裝置會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不同的影響，造成該系統(tǒng)在井下實(shí)際應(yīng)用中效果大打折扣。

因此我們需要研究一種新的、無需附加氣源、無需高壓水動(dòng)力、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、用液量少、出泡穩(wěn)定、能在限定空間內(nèi)形成一定厚度泡沫的高效泡沫幕除塵裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、除塵效果好的借助巷道內(nèi)風(fēng)流能量發(fā)泡的濾網(wǎng)泡沫幕除塵裝置。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種借助巷道內(nèi)風(fēng)流能量發(fā)泡的濾網(wǎng)泡沫幕除塵裝置，包括發(fā)泡劑儲(chǔ)罐、發(fā)泡劑輸送管路、清水管路、發(fā)泡液儲(chǔ)罐、供液管、布液裝置及濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置；所述清水管路的一端連接供水系統(tǒng)，另一端與發(fā)泡液儲(chǔ)罐上部連接；所述的發(fā)泡劑輸送管路的一端與發(fā)泡劑儲(chǔ)罐連接，另一端與發(fā)泡液儲(chǔ)罐連接，發(fā)泡劑輸送管路上設(shè)有供劑泵；發(fā)泡液儲(chǔ)罐中設(shè)有攪拌機(jī)構(gòu)，發(fā)泡液儲(chǔ)罐通過供液管與布液裝置連接，供液管設(shè)有供液泵和調(diào)節(jié)閥；布液裝置底部設(shè)有出液孔或出液縫，出液孔或出液縫位于濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置正上方。

上述的借助巷道內(nèi)風(fēng)流能量發(fā)泡的濾網(wǎng)泡沫幕除塵裝置中，所述的布液裝置的截面為上大下小的梯形；底部均勻的布置有一排出液孔。

上述的借助巷道內(nèi)風(fēng)流能量發(fā)泡的濾網(wǎng)泡沫幕除塵裝置中，所述發(fā)泡劑儲(chǔ)罐頂部設(shè)有一錐形加液口，側(cè)面上設(shè)有液位計(jì)。

上述的借助巷道內(nèi)風(fēng)流能量發(fā)泡的濾網(wǎng)泡沫幕除塵裝置中，所述的濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置的正下方設(shè)有與巷道主排水溝相連的排液溝。

上述的借助巷道內(nèi)風(fēng)流能量發(fā)泡的濾網(wǎng)泡沫幕除塵裝置中，所述濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置包括濾塵泡沫生成網(wǎng)、濾塵泡沫粘附網(wǎng)及濾塵泡沫攔截網(wǎng)；濾塵泡沫生成網(wǎng)、濾塵泡沫粘附網(wǎng)及濾塵泡沫攔截網(wǎng)平行設(shè)置，濾塵泡沫生成網(wǎng)、濾塵泡沫粘附網(wǎng)及濾塵泡沫攔截網(wǎng)的網(wǎng)孔大小均不相同。

上述的借助巷道內(nèi)風(fēng)流能量發(fā)泡的濾網(wǎng)泡沫幕除塵裝置中，所述的濾塵泡沫粘附網(wǎng)的網(wǎng)孔的大小大于濾塵泡沫生成網(wǎng)網(wǎng)孔的大小，濾塵泡沫生成網(wǎng)網(wǎng)孔的大小大于濾塵泡沫攔截網(wǎng)網(wǎng)孔的大小。

本實(shí)用新型的工作原理是：供劑泵將發(fā)泡劑從發(fā)泡劑儲(chǔ)罐中抽出輸送到發(fā)泡液儲(chǔ)罐中，同時(shí)井下防塵供水系統(tǒng)的清水也送入發(fā)泡液儲(chǔ)罐中，并由發(fā)泡液儲(chǔ)罐中的攪拌機(jī)構(gòu)攪拌均勻配制成發(fā)泡液。將配置好的發(fā)泡液由供液泵抽出供給布液裝置，布液裝置底部出液孔（或出液縫）將發(fā)泡液均勻布灑在濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置的濾塵泡沫生成網(wǎng)上，在網(wǎng)面上形成液膜。當(dāng)含塵風(fēng)流通過濾塵泡沫生成網(wǎng)上的液膜時(shí)，產(chǎn)生大量氣泡，并快速充滿濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置，形成一道泡沫幕墻來粘附、過濾風(fēng)流中的粉塵。其中，一部分含塵空氣中的粉塵被液膜直接捕捉，捕捉了粉塵的液膜在風(fēng)流的作用下破裂，破裂后的含塵液膜變?yōu)楹瑝m液滴順著網(wǎng)線流下，匯入排液溝；一部分含塵空氣被液膜包裹形成泡沫，泡沫相互擠壓或者在自然狀態(tài)下破裂，粘附在泡沫內(nèi)壁上的粉塵隨泡沫破裂變成的液滴落下，泡沫空間內(nèi)的粉塵在泡沫破裂時(shí)粘附到其他泡沫外壁，最終隨泡沫破裂被消除；還有一部分粉塵直接穿過濾塵泡沫生成網(wǎng)網(wǎng)眼，撞到前面已經(jīng)形成的泡沫上，粘附在泡沫外壁上被消除。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，易于維護(hù)。本實(shí)用新型除直接利用網(wǎng)面上形成的液膜除塵以外，又巧妙的以井下的通風(fēng)風(fēng)流為動(dòng)力，將鋼絲網(wǎng)作為“發(fā)泡器”，并將泡沫固定于層網(wǎng)之中，形成持續(xù)的泡沫幕墻，極大地提高了粉塵顆粒的捕獲概率，提高了呼吸性粉塵的除塵率，減少了風(fēng)流中粉塵顆粒對(duì)大氣環(huán)境的污染。而且本裝置不需系統(tǒng)提供額外的壓力氣源，節(jié)約了系統(tǒng)資源，更加環(huán)保、除塵更高效，適合于煤礦、非煤礦山以及其他除塵相關(guān)行業(yè)的使用。

附圖說明

圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。

圖2 為本實(shí)用新型的濾塵泡沫生成原理圖。

圖3 為本實(shí)用新型的濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置正面示意圖。

圖4 為本實(shí)用新型的布液裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

如圖1、3、4所示，本實(shí)用新型包括發(fā)泡劑儲(chǔ)罐10、發(fā)泡劑輸送管路7、清水管路3、發(fā)泡液儲(chǔ)罐12、供液管15、布液裝置16及濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置17；清水管路3一端連接井下防塵供水系統(tǒng)，另一端與發(fā)泡液儲(chǔ)罐12上部連接，且清水管路3上依次設(shè)置調(diào)節(jié)閥1和流量計(jì)2。所述的發(fā)泡劑輸送管路7的一端與發(fā)泡劑儲(chǔ)罐10連接，另一端與發(fā)泡液儲(chǔ)罐12連接，發(fā)泡劑輸送管路7上設(shè)有供劑泵6、調(diào)節(jié)閥5和流量計(jì)4。發(fā)泡劑儲(chǔ)罐10的頂部設(shè)有錐形的加液口9，側(cè)面設(shè)有液位計(jì)8。發(fā)泡液儲(chǔ)罐12中部設(shè)置一個(gè)攪拌機(jī)構(gòu)11，底部通過供液管15與布液裝置16相連；供液管15上依次設(shè)置供液泵13和調(diào)節(jié)閥14。布液裝置16截面為上大下小的梯形，布液裝置16頂部密封，底部均勻設(shè)有一排出液孔（也可以設(shè)有一道出液縫），銜接濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置17，濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置17的正下方設(shè)有與巷道主排水溝相連的排液溝18。

如圖2、3所示，本實(shí)用新型的濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置包括濾塵泡沫生成網(wǎng)171、濾塵泡沫粘附網(wǎng)172及濾塵泡沫攔截網(wǎng)173；濾塵泡沫生成網(wǎng)171、濾塵泡沫粘附網(wǎng)172及濾塵泡沫攔截網(wǎng)173平行設(shè)置，濾塵泡沫生成網(wǎng)171、濾塵泡沫粘附網(wǎng)172及濾塵泡沫攔截網(wǎng)173的網(wǎng)孔大小均不相同。所述的濾塵泡沫粘附網(wǎng)172的網(wǎng)孔的大小大于濾塵泡沫生成網(wǎng)171網(wǎng)孔的大小，濾塵泡沫生成網(wǎng)171網(wǎng)孔的大小大于濾塵泡沫攔截網(wǎng)173網(wǎng)孔的大小。

本實(shí)用新型的實(shí)施過程：先將發(fā)泡劑于加液口9注入發(fā)泡劑儲(chǔ)罐10中，觀察液位計(jì)8直到發(fā)泡劑液位達(dá)到一定高度停止；打開調(diào)節(jié)閥5和調(diào)節(jié)閥1，再打開供劑泵6，通過調(diào)節(jié)閥1、調(diào)節(jié)閥5和觀察流量計(jì)2、流量計(jì)4來調(diào)節(jié)使進(jìn)入發(fā)泡液儲(chǔ)罐12內(nèi)的清水和發(fā)泡劑達(dá)到適宜的比例，開動(dòng)攪拌機(jī)構(gòu)11將發(fā)泡液混勻；打開調(diào)節(jié)閥14和供液泵13，依靠供液泵13將發(fā)泡液輸送至布液裝置16，通過供液泵13和調(diào)節(jié)閥14可調(diào)整布液裝置16的布液量；布液裝置16上出液孔（或出液縫）將發(fā)泡液均勻布灑在濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置17的濾塵泡沫生成網(wǎng)171上，在網(wǎng)面上形成液膜174，當(dāng)含塵風(fēng)流通過濾塵泡沫生成網(wǎng)171上的液膜174時(shí)，產(chǎn)生大量氣泡，并快速充滿濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置17，形成一道泡沫幕墻來過濾風(fēng)流中的粉塵。

結(jié)合圖2，對(duì)濾塵泡沫產(chǎn)儲(chǔ)裝置泡沫幕除塵作具體說明：布液裝置16將發(fā)泡液均勻布灑在濾塵泡沫生成網(wǎng)171上，在重力和毛細(xì)作用力下于各個(gè)網(wǎng)孔上形成液膜174。含塵氣流與液膜174相撞，液膜174因其表面張力變小，不易破裂，逐漸向風(fēng)流方向凹陷，一定程度后，變成一個(gè)完整的泡沫175，脫離濾塵泡沫生成網(wǎng)171，飄向?yàn)V塵泡沫粘附網(wǎng)172，并粘附懸掛在濾塵泡沫粘附網(wǎng)172上，在風(fēng)流壓力和重力的作用下泡沫迅速布滿整個(gè)網(wǎng)面，阻斷過風(fēng)斷面，部分泡沫會(huì)在風(fēng)流的作用下穿過濾塵泡沫粘附網(wǎng)172，脫離濾塵泡沫粘附網(wǎng)172的粘附作用，飄向?yàn)V塵泡沫攔截網(wǎng)173被其攔截，如此，三張網(wǎng)之間的空隙逐漸被泡沫填滿，形成泡沫幕阻止粉塵顆粒的通過。

本實(shí)用新型中所描述的以上內(nèi)容僅是對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。對(duì)本實(shí)用新型所描述的具體實(shí)施方案作出的各種修改、補(bǔ)充，或者采用類似的方式代替，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，或者不超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。