[发明专利]超音速干湿结合螺旋无叶集尘除尘系统及其除尘方法

说明书

本发明涉及一种超音速干湿结合螺旋无叶集尘除尘系统，其包括外壳体、拉瓦尔超音速气流发生装置、风流逆转加速装置、内壳体和螺旋气流生成装置，外壳体与内壳体第一端连接处设有内螺纹孔洞以布置拉瓦管超音速气流发生装置，第二端连接处圆柱截面内部与风流逆转加速装置相连接，内螺纹孔洞作为第一进风口，风流逆转加速装置出风口作为第一出风口，螺旋气流生成装置位于外壳体与内壳体第二端连接处且与第一出风口相连接，并基于此提出一种除尘方法。本发明利用拉瓦尔超音速负压集尘技术，可使煤矿转载点四处逸散的粉尘被有效捕捉，整体结构简单，集尘后又能除尘，操作安全且效率高，更适于煤矿。

技术领域

本发明属于除尘技术，尤其涉及一种应用在煤矿上的超音速干湿结合螺旋无叶集尘除尘系统及其除尘方法。

背景技术

随着煤矿生产技术的快速发展，矿井中皮带运输巷所承担的运输任务也越来越重，皮带运输巷转载系统产尘量也越来越大，造成皮带运输巷严重的粉尘污染。在无除尘措施情况下，皮带运输巷粉尘质量浓度每立方米可达200至300mg，当采用湿式除尘时粉尘浓度仍可达60～120mg，显然此时皮带运输巷粉尘浓度远远高于要求的标准。

在现有的技术领域，皮带运输巷的除尘方式主要以喷雾降尘为主，配备安装机头罩等方式辅助降尘，但这种除尘方式仍然存在许多缺点，例如无法有效捕捉呼吸性粉尘、雾化装置易损、除尘装置易出现堵塞等问题，而且雾化装置产生雾量过大，不仅会引起皮带打滑，还会造成巷道积水等问题，使煤质下降，令煤矿效益降低。对于干式降尘而言，由于其体积较大，安装复杂，常用于采掘面的降尘。因此，设计一种超音速干湿结合螺旋无叶集尘除尘系统以解决种种现状问题是十分必要且又相当迫切的。

发明内容

针对以上情况，本发明提供一种超音速干湿结合螺旋无叶集尘除尘系统，其包括外壳体、拉瓦尔超音速气流发生装置、风流逆转加速装置、内壳体和螺旋气流生成装置，所述外壳体与内壳体第一端连接处设有内螺纹孔洞以布置所述拉瓦管超音速气流发生装置，第二端连接处圆柱截面内部与所述风流逆转加速装置相连接，所述内螺纹孔洞作为第一进风口，所述风流逆转加速装置出风口作为第一出风口，所述螺旋气流生成装置位于所述外壳体与内壳体第二端连接处且与第一出风口相连接，并基于此提出一种除尘方法。本发明利用拉瓦尔超音速负压集尘技术，可使煤矿转载点四处逸散的粉尘被有效捕捉，整体结构设计合理，集尘后又能除尘，操作安全，效率更高，更经济环保，更适于煤矿。

本发明提供一种超音速干湿结合螺旋无叶集尘除尘系统，其包括外壳体、拉瓦尔超音速气流发生装置、风流逆转加速装置、内壳体和螺旋气流生成装置，所述外壳体与内壳体的第一端连接处设有内螺纹孔洞用于布置所述拉瓦管超音速气流发生装置，所述外壳体与内壳体的第二端连接处圆柱截面内部与所述风流逆转加速装置相连接，所述内螺纹孔洞作为第一进风口，所述风流逆转加速装置的出风口作为第一出风口，所述螺旋气流生成装置位于所述外壳体与内壳体的第二端连接处且与第一出风口相连接，

所述拉瓦尔超音速气流发生装置设有中心腔道，中心腔道包括直管腔道段和拉瓦尔管腔道段，所述拉瓦尔管腔道段的扩张段侧壁采用凹曲线型的圆弧线，所述圆弧线所在圆的标准方程为：

(x-A)²+(y-B)²＝R² (1)

其中：x表示拉瓦尔管腔道段的扩张段侧壁圆弧线上任意一点的横坐标；y表示拉瓦尔管腔道段的扩张段侧壁圆弧线上任意一点的纵坐标；A表示拉瓦尔管腔道段的扩张段侧壁所在圆柱横截面圆心的横坐标；B表示拉瓦尔管腔道段的扩张段侧壁所在圆柱横截面圆心的纵坐标；R表示拉瓦尔管腔道段的扩张段侧壁圆弧线所在圆的半径；且有：

其中：d表示扩张段轴向长度；θ表示扩张角；表示调节系数；