CN112169506B - 一种地铁隧道用车载袋式除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，包括除尘装置主体、进风门、布袋安装支架、布袋、反吹管组件、压缩气体输出组件、挡板，含尘空气惯性撞击挡板使得其中的大颗粒组分改变轨迹落入集尘组件，同时使得含尘空气自下而上穿过所述布袋得以过滤，之后由所述出风口排出至外部。与现有技术相比，本发明具可以安装在地铁车厢底部，随地铁运行，在地铁通过隧道时可以实现对隧道内颗粒物的吸收；属于无源式设备，无需供电，借用地铁行驶过程中的动能，不消耗额外能量，节能环保；在地铁双向运行过程中都可以除尘，从而保持较高的除尘效率；进风面积大，可处理风量大；可集中收集颗粒物，便于后续处理。

Description

一种地铁隧道用车载袋式除尘装置

技术领域

本发明涉及轨道除尘技术领域，尤其是涉及一种地铁隧道用车载袋式除尘装置。

背景技术

地铁隧道内有很多的颗粒物，这些颗粒物不仅会危害进入隧道内部检修人员的身体健康，同时有可能扩散进入地铁站台威胁乘客的身体健康，因此必须对其进行吸收或排除。

布袋除尘器是以纤维织造物或填充层为过滤介质的除尘装置，工作时，在抽风机的作用下，灰尘进入灰斗后，被吸附在滤布袋外表面，由脉冲喷吹管间歇喷吹，灰尘落到灰斗底部，经回转阀排出收积，布袋除尘器主要应用于工业除尘，烟囱除尘等场所。

如图1所示，现有的布袋除尘器，含有灰尘的空气从入口进入然后经过滤袋再从净风出口出去，现有的布袋除尘器需要抽风机作用以及脉冲阀吹落滤布袋表面的灰尘，因此需要供电耗能，若将布袋除尘器直接应用于地铁上，则会导致地铁能耗进一步增加，还需对供电线网进行升级；现有布袋除尘器一般都是固定在地面上使用，无法应用在地铁上随车移动除去隧道中的颗粒物；现有布袋除尘器一般是单向进风，不适用于双向运动时对空气的处理，否则布袋内的灰尘有被反吹出来造成二次污染的风险。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，本发明中的除尘装置设置于地铁车厢底部，不需要供电，地铁通过隧道时可以实现对隧道内颗粒物的吸收，能够双向进风，能够显著、高效地吸附除去地铁隧道内部颗粒物。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明中的地铁隧道用车载袋式除尘装置，包括除尘装置主体、进风门、布袋安装支架、布袋、反吹管组件、压缩气体输出组件、挡板，其中具体地：

除尘装置主体设于地体列车底部，所述除尘装置主体垂直于地铁行进方向的两侧设有进风口，所述除尘装置主体平行于地铁行进方向的一侧设有出风口，所述除尘装置主体底部设有集尘组件；

进风门铰接于所述进风口上，实现对所述进风口的活动式盖合；

布袋安装支架设于除尘装置主体内部；

布袋固定于所述布袋安装支架中，同时使得布袋阻隔于所述进风口与所述出风口之间通过布袋实现含尘空气的过滤；

反吹管组件与所述布袋的顶部连接，能够将压缩空气自上至下注入布袋，使得布袋中的集灰落入集尘组件中；

压缩气体输出组件与所述反吹管组件连接，向反吹管组件输出压缩空气；

挡板通过悬臂固定于进风门与布袋之间，含尘空气惯性撞击挡板使得其中的大颗粒组分改变轨迹落入集尘组件，同时使得含尘空气自下而上穿过所述布袋得以过滤，之后由所述出风口排出至外部。

进一步地，所述除尘装置主体顶部设有螺纹安装孔，以此实现与地铁列车底部的固定连接。

进一步地，所述进风口为朝外的喇叭形开口结构。

进一步地，所述进风门的上端铰接与所述进风口的窄径口的上端。

进一步地，所述进风口的下端包括阶梯状设置的第一侧边与第二侧边。

进一步地，所述进风口的窄径口的下端设有分别与第一侧边与第二侧边阶式匹配的第一阶梯和第二阶梯。

进一步地，所述反吹管组件包括管体、安装定位板、快接接头和喷嘴；

所述管体上设有与压缩气体输出组件连接的快接接头和与布袋连接的喷嘴；

所述的反吹管通过安装定位板与设于除尘装置主体上的反吹管安装孔连接固定；

所述的喷嘴通过设于除尘装置主体上的布袋安装孔与布袋连接。

进一步地，所述集尘组件为抽屉式的灰斗。

进一步地，进风门包括设于两侧的第一进风门和第二进风门；

所述进风门采用板体材料的密度不超过2000kg/m³；

第一进风门在地铁正向运行时与垂直方向的夹角不低于45°，此时第二进风门在风压和重力共同作用下处于关闭状态。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1)本发明中的车载隧道除尘装置可以安装在地铁车厢底部，随地铁运行，在地铁通过隧道时可以实现对隧道内颗粒物的吸收；

2)本发明中的车载隧道除尘装置属于无源式设备，无需供电，借用地铁行驶过程中的动能，不消耗额外能量，节能环保；

3)本发明中的车载隧道除尘装置中进风门材质轻，可绕轴旋转，在地铁双向运行的过程中，可通过两进风门的设计实现单侧进风，即在地铁双向运行过程中都可以除尘，从而保持较高的除尘效率；

4)本发明中的车载隧道除尘装置中喇叭形进风口扩大了进风面积，使得设备可处理的风量较大，对地铁隧道内的空气具有较大的处理效率；

5)本发明中的车载隧道除尘装置可先将颗粒物收集，便于地体停止后集中处理，显著提高了处理效率。

附图说明

图1为现有技术的布袋结构示意图；

图2为本发明中地铁车载隧道除尘装置结构的主视剖面图；

图3为本发明中地铁车载隧道除尘装置结构侧视剖面图；

图4为本发明的反吹管A区域结构示意图；

图5为本发明的反吹管B区域结构示意图；

图6为本发明的进风门(C区域)的结构示意图；

图7为本发明中除尘装置的安装位置示意图；

图8为地铁正向运行时除尘装置工作示意图；

图9为地铁反向运行时除尘装置工作示意图；

图10为本发明除尘装置清灰示意图。

图中：1、除尘装置主体，2、布袋，3、进风门，4、反吹管，41、管体，42、快接接头，43、安装定位板，44、喷嘴，5、集尘组件，6、第一侧边，7、第二侧边，8、第一阶梯，9、第二阶梯，10、风门安装轴，11、除尘装置主体外壳体，12、挡板，13、悬臂，14、阶梯型进风口，15、喇叭型进风口，16、螺纹安装孔，17、出风口，18、常闭侧门，19、车厢，20、车轮，21、布袋安装支架

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图2至图9所示，本实施例中的地铁车载袋式除尘装置，包括除尘装置主体1，在除尘装置主体1的两侧分别设有一个可活动的进风门3，在除尘装置主体1的内部中央位置设有布袋2，在布袋2的上方设有反吹管4，反吹管4的上方设有出风口17，在布袋2的外部设有常闭侧门18，在常闭侧门18的两侧设有与悬臂13固定连接的挡板12，在除尘装置主体1的底部设有集尘组件5，除尘装置主体1设有能保护整个装置的除尘装置主体外壳体11，在除尘装置主体外壳体11的顶部设有用于安装除尘装置的螺纹安装孔16。

进风门3的外侧上部设有喇叭型进风口15，进风门3外侧下部设有阶梯型进风口14，阶梯型进风口14包括设置在除尘装置主体外壳体11上的第一阶梯8和第二阶梯9。进风门3上部设有与除尘装置主体外壳体11活动连接的风门安装轴10，进风门3的下部设有第一侧边6与第二侧边7，第一侧边6高于第二侧边7，除尘装置静止状态下，第一侧边6与第一阶梯8平行，第二侧边7与第二阶梯9平行，且第一阶梯8位于第一侧边6与第二侧边7之间，第二侧边7位于第一阶梯8与第二阶梯9之间。

反吹管4包括管体41、安装定位板43、快接接头42和喷嘴44，管体41上设有可与压缩空气罐连接的快接接头42和与布袋2连接的喷嘴44，反吹管4通过安装定位板43与除尘装置主体外壳体11上的反吹管安装孔19连接固定，喷嘴44通过设置在除尘装置主体外壳体11上的布袋安装孔20与布袋2连接。集尘组件5设置在除尘装置主体1下方，用于收集除尘装置处理隧道空气所剩下的颗粒物，集尘组件5设置为抽屉式，可从除尘装置中取出。

如图2和图3所示，地铁车载袋式除尘装置由除尘装置主体1，布袋2，进风门3，反吹管4和集尘组件5组成。除尘装置主体1由除尘装置主体外壳体11，悬臂13和挡板12组成。除尘装置主体外壳体11与地铁行驶方向垂直的两侧面上设有喇叭型进风口15和阶梯型开口14，喇叭形开口15可以扩大进风面积，增大除尘装置空气处理量，阶梯型开口14上部设有风门安装轴10，风门安装轴10用于安装进风门3，阶梯型开口14用于与进风门3配合，阶梯型开口14包括第一阶梯8和第二阶梯9。除尘装置主体外壳体11上侧面设有螺纹安装孔16，用于在地铁车厢底部安装除尘装置。

除尘装置主体外壳体11上部与地铁前进方向平行的侧面设有出风口17。除尘装置内部焊有悬臂13，悬臂13下方设有挡板14，悬臂13与挡板14位置固定，挡板14可以利用惯性作用分离进风中的大颗粒，同时也用于控制进入布袋2的空气流速，从而使布袋2的除尘效果达到较佳的水平。除尘装置主体外壳体11上侧面设有反吹管安装孔19，用于安装反吹管4。布袋安装支架21设于除尘装置主体1内部，布袋2固定于所述布袋安装支架21中，布袋安装支架21上与地铁运行方向平行的侧面设有常闭侧门18，正常运行情况下处于关闭状态，可在检修或者更换布袋2情况下打开。布袋2设置在除尘装置主体1内部，打开常闭侧门18可进行拆装更换，根据隧道内颗粒物尺寸较大的特点，布袋2过滤效率只需满足G1等级即可，这样可以降低成本又能有效除去隧道内的颗粒物，且具有较大的容尘量，布袋2材质无需耐高温。集尘组件5安装在除尘装置主体1下方，用于收集除尘装置处理隧道空气所剩下的颗粒物，集尘组件5采用集尘斗，其设置为抽屉式，可从除尘装置中取出。根据地铁车厢的尺寸和车底离地距离，地铁车载袋式除尘装置的高度在500～600mm之间，长度和宽度在600～800mm之间。地铁车载袋式除尘装置完成安装后，离地面的距离在100～200mm之间，离车轮的距离在400～600mm之间。

如图4和图5所示，反吹管4包括管体41、安装定位板43、快接接头42、喷嘴44，反吹管4可通过反吹管安装孔19和安装定位板42固定在除尘装置主体1上，反吹管4可通过快接接头42外接压缩空气罐，压缩空气罐内释放的压缩空气进入管体内后，通过喷嘴进入布袋2，可以吹落布袋2上的积尘，达到清灰的作用。进风门3设置在除尘装置主体外壳体11两侧，通过风门安装轴10与除尘装置主体外壳体11连接，进风门3包括第一进风门31和第二进风门32，进风门采用密度不超过2000kg/m³的材料制成，以便地铁前进过程中产生的压力可以将进风门吹起来，便于进风，进风门可绕风门安装轴10进行一定角度的旋转。

如图6所示，进风门3位于竖直方向时，进风门3的第一侧边6与除尘装置主体外壳体的第一阶梯8平行，且具有一定距离，进风门3的第二侧边7与除尘装置主体外壳体11的第二阶梯平行9，且具有一定距离，进风门的第二侧边7与除尘装置主体外壳体11的第一侧边6平行且具有一定距离，这样的设计既可以保证进风门在竖直方向时可以封闭该侧的阶梯型开口，又可以绕风门安装轴旋转。

如图7所示，除尘装置主体1可用螺栓穿过螺纹安装孔16和地铁车厢19底部安装孔板后，再用螺母固定，安装在地铁车厢19底部，具体实施时，实际除尘装置主体1两侧距两侧车轮20轮毂所在平面的距离相等，当地铁运行时，除尘装置随地铁运动，进入隧道内，可实现对隧道内颗粒物的吸收。

如图8所示，在地铁正向运行时，第一进风门在风压作用下打开，地铁运行过程中的时速一般为60～80km/h，此速度产生的压强为180～320Pa，当风门材料的密度不超过2000kg/m³时，第一进风门在地铁正向运行时与垂直方向存在一夹角，该夹角不低于45°，且在挡板作用下，该夹角不超过60°，此时第二进风门在风压和重力共同作用下处于关闭状态。经过隧道时，从第一进风门进来的含尘空气首先撞在挡板上，其中的粒径较大的颗粒物在惯性力作用下落入下方的集尘斗中，含尘气流速度降低，而后在风压作用下进入布袋，粒径相对较大的颗粒物附在布袋表面，形成初尘，而后粒径较小的颗粒物也将被留在布袋表面，气流经过布袋后从除尘装置上方的出风口流出，这样就完成了对隧道内空气的净化处理过程。

如图9所示，当地铁反向运行时，第一进风门31在重力和风压作用下关闭，第二进风门32打开，含尘气流将会经过与上述过程相同的处理。

第一进风门和第二进风门的设置，使得地铁无论是正向运行还是反向运行，都可以实现对隧道内空气的净化除尘，不会导致布袋内的积尘被反吹从而形成二次污染。

如图10所示，当地铁停止运行时，地铁工作人员可以使用载有压缩空气罐的手推车，将压缩空气通过快接接头连接反吹2管，并吹入布袋2内，使布袋表面积累的颗粒物落入集尘斗中，并可将集尘斗取出，将其中的颗粒物收集起来集中处理。

具体实施时，根据地铁车厢的尺寸和车底离地距离，地铁车载袋式除尘装置的高度在500～600mm之间，长度和宽度在600～800mm之间。喇叭形进风口的高度在200～250mm之间，长度在500～600mm之间，按地铁以60～80km/h的运行速度，考虑到布袋的阻力，可处理的风量在0.3～0.5m³/s之间。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，包括：

除尘装置主体(1)，设于地体列车底部，所述除尘装置主体(1)垂直于地铁行进方向的两侧设有进风口(15)，所述除尘装置主体(1)平行于地铁行进方向的一侧设有出风口(17)，所述除尘装置主体(1)底部设有集尘组件；

进风门(3)，铰接于所述进风口(15)上，实现对所述进风口(15)的活动式盖合；

布袋安装支架(21)，设于除尘装置主体(1)内部；

布袋(2)，固定于所述布袋安装支架(21)中，同时使得布袋阻隔于所述进风口(15)与所述出风口之间，通过布袋(2)实现含尘空气的过滤；

反吹管组件(4)，与所述布袋(2)的顶部连接，能够将压缩空气自上至下注入布袋(2)，使得布袋(2)中的集灰落入集尘组件中；

压缩气体输出组件，与所述反吹管组件(4)连接，向反吹管组件(4)输出压缩空气；

挡板(12)，通过悬臂(13)固定于进风门(3)与布袋(2)之间，地铁通过隧道时，含尘空气惯性撞击挡板(12)使得其中的大颗粒组分改变轨迹落入集尘组件，同时使得含尘空气自下而上穿过所述布袋(2)得以过滤，之后由所述出风口(17)排出至外部。

2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，所述除尘装置主体(1)顶部设有螺纹安装孔(16)，以此实现与地铁列车底部的固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，所述进风口(15)为朝外的喇叭形开口结构。

4.根据权利要求3所述的一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，所述进风门(3)的上端铰接于所述进风口(15)的窄径口的上端。

5.根据权利要求4所述的一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，所述进风口(15)的下端包括阶梯状设置的第一侧边(6)与第二侧边(7)。

6.根据权利要求5所述的一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，所述进风口(15)的窄径口的下端设有分别与第一侧边(6)与第二侧边(7)阶式匹配的第一阶梯(8)和第二阶梯(9)。

7.根据权利要求1所述的一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，所述反吹管组件(4)包括管体(41)、安装定位板(43)、快接接头(42)和喷嘴(44)；

所述管体(41)上设有与压缩气体输出组件连接的快接接头(42)和与布袋(2)连接的喷嘴(44)；

所述的反吹管组件(4)通过安装定位板(43)与设于除尘装置主体(11)上的反吹管安装孔(19)连接固定。

8.根据权利要求7所述的一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，所述的喷嘴(44)通过设于除尘装置主体(11)上的布袋安装孔(20)与布袋(2)连接。

9.根据权利要求1所述的一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，所述集尘组件为抽屉式的灰斗。

10.根据权利要求1所述的一种地铁隧道用车载袋式除尘装置，其特征在于，进风门(3)包括设于两侧的第一进风门(31)和第二进风门(32)；

所述进风门(3)采用板体材料的密度不超过2000kg/m³；

第一进风门(31)在地铁正向运行时与垂直方向的夹角不低于45°，此时第二进风门(32)在风压和重力共同作用下处于关闭状态。

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