一种干雾抑尘系统及其使用方法与流程

本发明涉及雾化降尘，具体为一种干雾抑尘系统及其使用方法。

背景技术：

1、煤矿井下工作时，在皮带运输(转运)、破碎、筛分、综采、掘进等工作过程中，上游的物料在下落过程中撞击会产生大量的粉尘气体，不仅会影响工作人员的身体健康，还存在着粉尘燃烧爆炸的潜在风险，机器设备上沉积粉尘也会造成使用寿命的缩减。

2、目前井下除尘方式有两种，一种是煤层注水，通过预先湿润煤体以降低开采过程中粉尘的产生，但是在某些煤质坚硬且没有受到破坏的煤层，注水困难导致湿润效果差，且煤层注水作为开采之前的预处理，在回采时还需要其他的降尘措施来配合；另外一种为湿式除尘，传统的井下喷雾受作业环境及传统洒水降尘设备的影响，存在电缆拉断和雾化效果差等问题，不仅影响了施工安全，还造成了降尘效率低下的现象。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种干雾抑尘系统及其使用方法。

2、本发明技术方案如下：

3、第一方面，本发明的一个实施例提供了一种干雾抑尘系统，包括：主机、与主机连接的控制器、气源、水源和水气分配器，水气分配器还与喷雾机构上的喷嘴连接，喷雾机构安装在支架上，所述支架上设有传感组件，传感组件与控制器无线连接，有效避免了电缆的拖拽，大大保证了使用的安全性，所述喷嘴包括第一壳体和第二壳体，其中，

4、第一壳体，上端封闭，下端开口，其内安装有进气管和第一导流器；

5、所述进气管上端穿出第一壳体上端，下端靠近第一壳体下端开口，且下端尺寸小于第一壳体下端开口尺寸，所述第一导流器开口朝下环绕在进气管外圈，并与第一壳体内壁紧贴；

6、所述第一壳体上端开设有进水口，所述第一导流器上开设有若干第一导流口，进入第一壳体内的水能够经第一导流口形成旋流朝下喷出，所述进气管位于第一导流器下方部分的侧壁上开设有若干用于气体形成旋流的第一出气口，且气流旋转方向与水流旋转方向相反，旋流水体可与高压气体撞击、破碎以形成雾滴；

7、所述第二壳体环绕在第一壳体外侧，侧壁开设有进气口，内部设有与第一壳体下端开口轴向连接的呈扩口状的第二导流器，所述第二导流器上设有若干用于形成螺旋气流的第二导流口，不仅能够与水雾进行二次碰撞形成干雾，保证了干雾的粒径，还能使得干雾螺旋排出，增大了干雾的喷洒面积，大大提高了抑尘效果。

8、作为进一步的实现方式，所述第一导流器的上端向四周倾斜，第一导流口设置在第一导流器的上端且朝向第一导流器的轴向倾斜，且第一导流口还相对于第一导流器的径向歪斜，以便于保证水体能够朝向进气管处(即第一导流器的轴线位置处)旋流，保证了水体与高压气体之间的有效接触。

9、作为进一步的实现方式，所述进气管位于雾化腔内的管身上还设有若干用于将气体和水体混合并旋转加速的第二出气口，第一出气口和第二出气口均沿进气管的环向设置，第二进气口邻近于进气管的出气端。

10、作为进一步的实现方式，所述第二出气口和第一出气口均相对于进气管的径向歪斜，第二出气口的歪斜方向与第一出气口的歪斜方向相反，便于使得旋流水体在雾化腔内与高压气体撞击、破碎以形成雾滴，第二出气口与第一出气口之间交错排列设置，有效避免了第一出气口与第二出气口高压气体之间的干扰。

11、作为进一步的实现方式，所述第二导流器与进气管同轴设置，第二导流口相对于第二导流器的径向歪斜，第二导流口的歪斜方向与第二出气口的歪斜方向相反。

12、作为进一步的实现方式，所述进气管的出气端处设有用于气流加速的缩颈部，能够使得气流的速度因喷截面积的变化而变化，使气流从亚音速到音速，直至加速至超音速，并在进气管的出气端处形成负压，同时，高压气体在第二导流口的作用下形成与进气口轴向具有剪切作用的环形气流，以提供离心力，并配合进气管出气端处的负压形成螺旋气流，旋向与雾化腔排出的水雾旋向相反，从而通过超声二次碰撞形成超细螺旋的干雾，雾滴粒径在1-10μm内，能够捕捉5μm以下可吸入性粉尘，大大提高了抑尘的效果且不会造成工作人员衣物的沾湿，仅通过二次碰撞即可实现超细干雾的形成，有效降低了喷嘴所受的作用力，提高了喷嘴的使用寿命。

13、作为进一步的实现方式，所述喷嘴通过万向节转动安装在外壳内，提高了喷嘴的工作面积的同时，避免了喷嘴的碰撞损坏，提高了喷嘴的使用寿命。

14、第二方面，本发明的一个实施例提供了一种干雾抑尘系统的使用方法，具体如下：

15、传感组件对不同工位处的粉雾浓度、风力以及工作人员分布情况进行实时监测，并将检测数据无线输送至控制器处，控制器将接收到的检测数据与预设数据进行比对，并根据比对结果按照设定气压、水压、气流量和水流量控制不同位置处喷涂机构的喷雾工作，能够实现干雾抑尘系统的智能化自动控制，大大节省了资源，保证了抑尘效果。

16、作为进一步的实现方式，所述控制器根据风速调整气压和水压，有效避免了风速对干雾的影响。

17、作为进一步的实现方式，所述控制器内设有不同的粉雾浓度预设值，工作人员在场工况下的粉雾浓度预设值小于工作人员不在场工况下的粉雾浓度预设值，保证了工作人员的人身安全。

18、本发明的有益效果如下：

19、(1)本发明从第一出气口排出的气体与从第一导流口排出的水体的旋流方向相反，旋流水体可与高压气体撞击、破碎以形成雾滴，同时，第二导流器上设有若干用于形成螺旋气流的第二导流口，不仅能够与水雾进行二次碰撞形成干雾，保证了干雾的粒径，还能使得干雾螺旋排出，增大了干雾的喷洒面积，大大提高了抑尘效果，仅通过二次碰撞即可实现超细干雾的形成，有效降低了喷嘴所受的作用力，提高了喷嘴的使用寿命。

20、(2)本发明缩颈部与第二导流器的配合使用，使得高压气体在第二导流口的作用下形成与进气口轴向具有剪切作用的环形气流，以提供离心力，并配合进气管出气端处的负压形成螺旋气流，旋向与雾化腔排出的水雾旋向相反，从而通过超声二次碰撞形成超细螺旋的干雾，雾滴粒径在1-10μm内，能够捕捉5μm以下可吸入性粉尘，大大提高了抑尘的效果且不会造成工作人员衣物的沾湿。

21、(3)本发明第一导流器的上端向四周倾斜，第一导流口设置在第一导流器的上端且朝向第一导流器的轴向倾斜，以便于保证水体能够朝向进气管处(旋流，保证了水体与高压气体之间的有效接触。

22、(4)本发明第二出气口与第一出气口之间交错排列设置，有效避免了第一出气口与第二出气口高压气体之间的干扰，保证了不同位置处高压气体的破碎、搅拌加速的独立工作。

23、(5)本发明的干雾抑尘系统能够对粉雾浓度、风力以及工作人员分布情况进行实时监测并与预设值实时比对，可根据比对结果按照设定气压、水压、气流量和水流量控制不同位置处喷涂机构的喷雾工作，能够实现干雾抑尘系统的智能化自动控制，大大节省了资源，保证了抑尘效果。

24、(6)本发明气压和水压根据风速调整，有效保证了抑尘效果，且粉雾浓度预设值根据工作人员在场工况的不同而不同，有效保证了不同工况下的干雾喷洒情况，实现了资源的按需分配，大大节省了资源。