CN1229166C - 具有倾斜布置的除尘器的旋转洗涤机 - Google Patents

Abstract

为了清洗含有粉尘的空气，尤其在井下采矿和隧道掘进中建议采用旋转洗涤机1形式的除尘装置1。这种旋转洗涤机1的驱动装置5配有一个减速箱10，以便能够持久地保证直的特性曲线运行。此外在风机叶轮6后面布置有一个除尘器20形式的特殊的分离部件11，近似水平地悬挂布置在空气流中。由于有效地阻止了除尘器20的堵塞，因而保证了均匀而可靠的运转。

Description

具有倾斜布置的除尘器的旋转洗涤机

技术领域

本发明涉及一种用于与井下采矿和隧道掘进时产生粉尘的机器和/或设备一起使用的除尘装置，它具有一个使风机叶轮供气并布置在洗涤机外壳输入侧的驱动装置、输入侧的喷水嘴和位于输出侧的用于含粉尘水的分离部件以及一个水箱，该水箱具有阀门控制的进排水以及用于泥浆的排料阀门。

背景技术

在井下采矿以及其它工业部门里也都使用除尘装置，尤其用来使呼吸性粉尘与环境空气分离并使这种粉尘没有危害地沉降。已知的有所谓干式除尘装置，其中粉尘被通过过滤器元件，因而使粉尘脱开，同时定期地清洗装有相应过滤布的过滤器，以便确保这种过滤器有足够长的寿命。除非这种除尘装置做得比较大，其缺点在于必须定期地清洗。从此也使用了所谓的旋转洗涤机或湿式洗涤机，其中，含粉尘的空气则经过一个在气流中运转的风机叶轮而抽吸入洗涤机外壳里，以便在紧随着的分离部件里用细小分布的水加载使空气与这含有粉尘的水分开。此时有问题的是使流出的纯空气保持干燥，因为尤其是在井下采矿业中潮湿的空气又会带来另外的问题。

发明内容

因而本发明的任务就是提出一种有效的湿式除尘装置，它具有稳定的特性曲线、高的粉尘分离度和湿气分离度。

按照本发明，解决上述任务的方法是使由空气、粉尘和水的混合物进气的风机叶轮的驱动装置配有一个减速箱；而且分离部件具有一个除尘器，它呈倾斜直至近似水平地位于气流中。

这种结构的除尘装置可以有利地进行湿式除尘，而过去湿式除尘装置中所出现的问题不会妨碍运转。尤其是通过减速箱就保证了使这种除尘装置的运转实际上与粉尘和水的含量无关，或者说与数量无关。减速箱保证了均匀运行，因而有稳定的特性曲线，这又有助于使均匀干净的空气从除尘装置里离开，也与粉尘和水的含量无关，或者说与数量无关。可以使分离部件，也就是说此外尤指除尘器，呈倾斜直至近似水平地置于气流中，这样就保证了气流的最佳脱水效果，同时通过后续的其它机组另外还有助于使近于干燥的气流以除尘装置里流出。此外，有利的是通过对除尘器的特殊布置而避免了这种机组的堵塞，因为含有泥浆的水能够连续不断地滴落和排出。

按照本发明的一种有利的实施形式是在除尘器前面配有一个喷嘴装置。通过此喷嘴装置就能够定期地清洗除尘器，以便确保使其分离度也总是保持最佳值。此外也指出了这种途径，就是通过紧靠着除尘器入口前的喷嘴装置还使其它的粉尘粒或余留的粉尘粒与水粘结起来，这样也保证了实际上使所有的粉尘粒能够粘结起来滴落入水箱里。

按照本发明，除尘器应该尽可能水平地布置在气流里。根据含尘量，或者说按照粉尘种类，有利的是改变除尘器的倾斜。因此如果按照本发明使除尘器的倾斜可以调整，那么就特别有利了。为此，本发明考虑了在洗涤机外壳的输入部位通过相应的探头来检测含尘量和粉尘种类，以便然后在运行过程中以及在运行暂停时改变除尘器的倾斜。不言而喻，如果粉尘量变化了，并且经过较长的时间可识别出变化了，那么改变倾斜地也是很有利的。

前面已经指出，在除尘器前布置一个喷嘴装置是有利的，此处使除尘器和喷嘴装置作成一起通过伺服马达而可以转动，以确保气流的准确作用。因此总是可以从相同的角度来喷水，或者也可以喷其它液体，这样就能够尤其是使最佳部位的清洗作用保持住。

为了确保使喷嘴装置与除尘器一起偏转或者说调整，而不致于使供水产生问题，本发明考虑使喷嘴装置具有一种柔性的供水接头。这里可以是一段胶管在中间滑动伸缩，或者是旋转铰链，这样就可以使喷嘴装置相对于相应的连接管而来回运动。

在除尘器里空气流在很大程度上与含粉尘的泥浆水脱开。为此除尘器有一种相应的填充料，按照本发明是使这种除尘器装备一种海绵状的钢丝织物充填物或者钢丝编织充填物。经过这种钢丝织物使气流多次换向，从而使泥浆颗粒相应地被气流冲击并通过回弹能量而与空气分开。然后这些泥浆颗粒由水携带并滴落入箱内，在这箱内泥浆与水分离开，因而水就能在循环回路里流回去。这种钢丝织物或编织物如试验所指出的那样，具有特别优良的性能，因而能可靠地分离即使是携带有最细小粉尘粒的水滴，并且与气流分开。

根据粉尘类型或者其状态，如果在水里加入例如表面活性剂(Entspannungsmittel)的话，那是有好处的。为此本发明规定使喷水嘴对着含有粉尘的空气的流入方向排出地布置，并与一个设置于喷水嘴和水箱之间的供水泵相连接，这个泵同时与一个水添加剂用的附加水箱抽吸相连。首先，由于喷水嘴布置合理使得水滴能够容易而可靠地与粉尘粒粘结起来，这种粘结通过水添加剂，例如表面活性剂而得到改善。此时供水泵由附加水箱抽吸所需要多的水添加剂，使其同时与水混合，并将此混合物喷向气流。已经确保了粉尘颗粒与水的紧密粘结，因而也保证了在除尘器内实现分离并以空气中排出。

对于特别固执的粉尘，由于其产生或其它因素的影响而难于浸润，那么如果除了喷水嘴外再在洗涤机外壳的流动通道上分布配置其它的喷嘴可能是有益的。尤其是这些喷嘴的连接要使它们只在需要时才同时起动作用，否则的话则不起作用。

由除尘器和随后布置的机组从气流里取出的水就流入水箱，并从那里起返回至循环回路。当然总是会有一些水要损失，因而循环回路里必需要补给。按照本发明，实现这种补给的方法是使水箱具有一个浮子，它用于控制供水泵管子和布置在循环回路中的阀门。经由这种浮子首先例如可以改变供水泵管子的倾角，以便即使在水面下降时也能够从水箱里抽吸出其余的水。但是如果存在某一个值的话，那么经由这浮子就使布置于新鲜水进口的阀门受到控制，这种阀门就是用来使新鲜水输入的。这种结构设置可以实现经济地运行，因为只有当不输入新鲜水就不能保证继续顺利运行的时候才确实地输入新鲜水。

前面已经指出，水箱的结构布置应能在其中使粉尘和水分开。但同时要确保经由这供水泵管子确实只是抽吸了干净水，其中为一个经由中间壁而与剩余水箱分隔开的腔室配置了浮子和可旋转布置的供水泵管子。由此那么也同样提出了上述可能性，也就是使供水泵管子偏转，以便能够在较长的时间内抽吸水，而不需要输入新鲜水。在相应地通过中间壁而隔开的腔室里总是存有纯净水，尽管在中间壁的另外一侧还有含泥浆的水或者甚至于或多或少还有泥浆。

对于这样一种分隔开的腔室，如果中间壁与箱底经由一个铰链连接是有利的，因为这样存在着使中间壁偏转的可能性，而且因此或多或少的水就可能流入分隔开的腔室里。中间壁的倾斜例如可以与供水泵管子相组合或者相一致地偏转，以便如前所述就能以腔室里抽吸纯净水。

在除尘器后布置了其它的机组，用于获得尽可能干燥的空气。本发明规定，在除尘器后布置了水滴收集器并装备了一些捕集器，它们都置于气流中分离着余下的粉尘，首先当然是水滴。这些捕集器的数量很大，因而无论如何甚至是余下的水滴也都被有效地捕集和分离了，而气流则相应地围着捕集器来回旋流，同时排出水滴，但就是“干燥”后也从除尘器或者说水滴收集器里流出。阻止这种捕集器产生磨损的方法是使作成止流盘的捕集器涂覆上特氟隆(Teflon)。即使当剩余湿气连续不断地在水滴收集器里析出时也确保可以达到长的使用寿命。特氟隆甚至还有这样的优点，就是它有利于水或者说水滴的凝结。特氟隆就是聚四氟乙烯。

风机叶轮的叶片在风流里旋转，其中风流不仅夹带着粉尘，而且也有水，或者说是由两者组成的混合物。为了避免使叶片过载，本发明规定，风机叶轮的叶片采用高耐磨钢制成并且/或者具有一种相应的表面或者说涂覆层。同时这表面也应该很光滑，从而使泥浆无法在上面堆积。由于对气流喷了水，而且末了也由于这些叶轮所以总是不会使泥浆粘附住。

尤其在井下采矿时由于矿井的深度必须使风流，也就是空气冷却。通风冷却装置的运行会受到影响，因为或多或少有含粉尘的气流进入此通风冷却装置，粘结在冷却管上，从而使冷却效果变差。因此必须定期地清洗这通风冷却装置，但这很费时间，而且实际上只有在冷却装置停机期间才有可能。因为粉尘颗粒往往确实就粘附在冷却管上，因此清除它们所需要的花费有时是很可观的。按照本发明则就可能使洗涤机在输出侧装有一个用于通风冷却装置的组合接头，从而使这种通风冷却装置直接连接到这除尘装置上。它使干净的风流冷却，实际上根据不再污染，并且具有均匀的较高的冷却功率和冷却效应，因为粉尘不可能沉积在冷却管上了。通过除尘装置和通风冷却装置的这种组合因此就能够有利地避免井下通风冷却装置运行时局部产生的一些重大问题。

尤其在井下采矿时可以有利地采用的使采矿设备在高温时运行的方法规定了，使风流直接在冷却过程之前就与夹带的粉尘分开。通过气流的这种提前净化就能够确保一种从原子价起均匀的冷却运行，因为已经排除了所使用冷却管的泥浆粘结。此外使气流同时也一直干燥，使冷凝水的产生一直减少，从而使气流的冷却可靠而迅速地运行。

本发明的特征在于，除尘装置作成旋转洗涤机的形式，这种除尘装置由于其特殊的结构型式和配属其的一些机组可以使其运行具有稳定的特性曲线，而且同时在相对干燥的空气时工作具有良好的粉尘分离度。含粉尘的空气经由一个设置于气流中的风机叶轮被抽吸，在洗涤机外壳的入口处就已用水喷洒，并然后与这含泥浆的水分开，因此离开这洗涤机外壳的是纯的干净空气。分离这含有泥浆的水的除尘器应该合理地布置和设计，以使其最好地解决属于它的任务，而不会由于所收集的泥浆而导致这些机组的堵塞。含泥浆的水被输入水箱，在此处使泥浆和水相互分离并使干净水返回至循环回路中。干净水的返回是自动进行的，因此总是只有无论如何都必须要的那么多干净水或新鲜水必须被输入进去。经由供水泵在必要时也向水里添加表面活性液体或者其它的添加材料，以便使粉尘颗粒粘结在喷射水里更加容易和快速，但无论如何要保证安全。

附图说明

本发明的其它细节和优点见以下附图的说明，在此附图中表示了一种优选的实施例，并有必要的细节和零件。以下所示：

图1表示一个除尘装置的侧视图，局部剖切。

图2表示除尘装置输出端的平面图。

图3表示输出端和水箱的一个侧视图。

具体实施方式

图1侧视图所示的除尘装置1涉及一个所谓的旋转洗涤机。含有粉尘的空气经由风机叶轮6被抽吸入洗涤机外壳2里，也就是说来自输入侧3。含粉尘空气以输入侧3通过洗涤机外壳直至输出侧4，其中风机叶轮6和叶片7与原有的驱动装置5相对立位于风流20中。

在输入侧3首先布置了许多喷水嘴8，它们对着流入的空气喷入水，以便使夹带的粉尘粘结起来。这里，为了能够在运行时具有均匀的特性曲线而与风量、粉尘量或者其它的负载无关，那么要为驱动装置5配置一个减速箱10。该减速箱见图1中虚线所示，它位于洗涤机外壳2之内，至少这样它就看不到。

在风机叶轮6和驱动装置5的后面在洗涤机外壳2里有一个或多个分离部件11，通过这些分离部件就使含泥浆水与空气分离并导入至水箱12内。

图1表示了此处用作为第一个分离部件的除尘器20倾斜放置在气流21里，以便这样使泥浆水的流出更容易。未示出的是该除尘器20可围绕一个未示出的轴旋转，使它在气流中处于接近水平，从而使收集的泥浆水能够容易并可靠地滴落下来并导入水箱12。

水箱12有一个进水管或者说新鲜水进水管13和一个排水箱14。这两者或者只有新鲜水进水管13经由浮子15控制，该浮子随水而向上、向下运动并同时例如开启或关闭进水管13。排水管14，或者供水泵管子33布置成可旋转的，以便能够适应上升的或者下落的水面18。

含泥浆的水首先到达直接位于除尘器20下方的部位，此时可以通过排料阀门16将泥浆17排出，这只有当水箱底37沉积了足够多的泥浆17时才进行。因此水箱底37为倾斜设置，以便使泥浆17自动地向排料阀门16的方向滑动。

在除尘器20前面的气流21里设置了一个喷嘴装置22，必要时就可经由这种装置给除尘器20供水，以便将粉尘污物去除掉。当然这样一种过程通常仅仅隔很长时间才需要，因为由于除尘器20呈倾斜布置或者说近似水平的布置就能够使泥浆水或者说泥浆向下流出来，但从预防考虑喷嘴装置22还是必要的。同时除尘器20和喷嘴装置22的倾斜都可以经由一个伺服马达23来改变，也就是说按照空气的成份，而且也与湿度有关。尤其是这种喷嘴装置22的偏转因此可以毫无困难，因为喷嘴装置22具有一个柔性的或者同样可偏转的供水接头24。

除尘器20具有一种钢丝织物填充物25，其仅在图1中有表示。通过气流的多次换向就把含粉尘的水阻挡住，并能沿着在相应的钢部件上向下流动，以便从洗涤机外壳2里流出。要是经由伺服马达23使除尘器20偏转了，那么有利的是省略掉如图1所示的支承底座26。那么喷嘴装置22和除尘器20就可以围绕一个此处不能看到的轴转动到水平位置或近似水平位置。

无论是喷水嘴8还是喷嘴装置22都经由一个供水泵28，用来自水箱12的水进行操作。此外，供水泵28经过供水管27与一个添加箱29相连接，以便必要时由此抽吸水添加剂并一起进入循环回路，以使粉尘容易地粘结到喷射水里。对于一些特殊固执的粉尘可能必须要接入附加的喷水嘴31，32，它们在流动通道30上方分布布置。这些喷水同样也迎对着气流21，而且另外也使粉尘能够粘结入水滴里去。

富含有泥浆水的气流的流动通道用30来表示。此处可见，流动通道30围绕着驱动装置5，因而这些结构部件不得布置在洗涤机外壳2之内，而宁可布置在一个相应的空隙或者一个相应的空腔内，从而使热量能够向外直接传走。

前面已经指出，水在很大程度上都在循环回路里流动，而且只有自然而产生的损失才由新鲜水加以补充。水经由供水泵28和供水泵管子33由腔室36里抽吸出来并送入循环回路。腔室36通过一个中间壁35与其余的水箱12分隔开，以便在此处确保该部分水不输出，而且使浮子15也总是保持其功能。其中中间壁35可以经由一个铰链38而偏转，以便在必要时即使当水面18下降时也总是能抽吸出水来。在新鲜水输水管路13′里的阀门34经由浮子15控制并保证使得总是只有肯定必需的那么多新鲜水注入水箱12。

在图1中所示的除尘器20的后面有一个水滴收集器40。该水滴收集器40具有许多个捕集器41，42，可能由空气携带的水就落入其中，然后同样使其滴落入水箱12里。

图2表示了洗涤机外壳2的输出侧4的俯视图，此处依据捕集器41，42表明，这种纯机械原理工作的机组具有必要的可靠性可以使得实际上最后的水滴也都从气流21里分离出来。

图3最终再一次表示了洗涤机外壳2的输出侧4的部分，是侧视图，此时再次指明了，除尘器20在洗涤机外壳2里布置得很倾斜直至水平，而水滴收集器40在其中为直立的。滴入水箱12里的含泥浆水进入一个相对较大的稳定区，从而使水和泥浆能够相互分离。用于其它喷嘴的水越过中间壁35并到达腔室36的部位，借助于用浮子15调整的控制装置就可以由供水泵28将这些水从腔室36里抽吸起。

水管接头24应当是柔性的，从而使它能与喷嘴装置22和除尘器20的运动一起执行。此处例如可以是一段胶管，其中它也还能够伸缩，以便不妨碍除尘器20和喷嘴装置22的旋转过程。

洗涤机外壳2的输出侧4有一个组合接头45。经过这组合接头45就可能后接上冷却机组，尤其在井下采矿中就是所谓的通风冷却装置。具有很大优点的是，该通风冷却装置只需要冷却清洁过的空气，或者说清洁过的风流，而当前的技术状况则总是涉及到含粉尘的风流，这样就会在冷却管上有沉积，或者说至少产生了使其功能恶化的沉淀层。

要是由于任何一些原因而证实肯定必需的话，那么除此之外也提供了以下可能性：在外壳里不仅布置第二个除尘器，也还布置第二个水滴收集器，或者布置在后接入的外壳里，它可以经过组合接头与之连接。这也提高了这样一种装置的灵活性，而不至于使为此所化的投资费用太大。

所有列举的特点，包括只是由附图获知的特点，无论是单独的或者组合的都认为是本发明的重要内容。

Claims (15)

1.井下采矿和隧道掘进中与产生粉尘的机器和/或设备一起使用的除尘装置(1)，它有一个带有布置在洗涤机外壳(2)输入侧(3)的驱动装置(5)的风机叶轮(6)、输入侧的喷水嘴(8)和位于输出侧(4)的用于含粉尘水的分离部件(11)以及一个水箱(12)，该水箱具有阀门控制的进水管(13)和排水管(14)以及用于泥浆(17)的排料阀门(16)，该分离件(11)的形式为除尘器(20)和水滴收集器(40)，其特征在于，为风机叶轮(6)的驱动装置(5)配有一个减速箱(10)，该风机叶轮(6)吸入由空气、粉尘和水组成的混合物并由此加载，在该风机叶轮(6)前位于输入侧(3)的该喷水嘴(8)将水对着含粉尘气流(21)的流入方向排出，该除尘器(20)装有一种海绵状的钢丝织物填充物(25)，并呈倾斜直至近似水平地位于气流(21)中。

2.按权利要求1所述的除尘装置，其特征在于，在除尘器(20)之前布置有一个用于清洗的喷嘴装置(22)。

3.按权利要求2所述的除尘装置，其特征在于，除尘器(20)的倾斜是能够调整的。

4.按权利要求2所述的除尘装置，其特征在于，除尘器(20)和用于清洗的喷嘴装置(22)做成通过一个伺服马达(23)而旋转。

5.按权利要求4所述的除尘装置，其特征在于，该用于清洗的喷嘴装置(22)具有一个柔性的水管接头(24)。

6.按权利要求1所述的除尘装置，其特征在于，输入侧的喷水嘴(8)与一个为水箱(12)配备的供水泵(28)相连接，且该喷水嘴(8)同时与一个用于抽吸水添加剂的附加箱(29)相连接。

7.按权利要求1所述的除尘装置，其特征在于，除了喷水嘴(8)以外，在输入侧(3)一侧的流动通道(30)上方，并在输入侧的喷水嘴(8)之后并在除尘器(20)之前分布地布置了其它的喷嘴(31，32)。

8.按权利要求1所述的除尘装置，其特征在于，水箱(12)有一个浮子(15)，它用于控制供水泵管子(33)和一个布置在新鲜水进水路(13)中的阀门。

9.按权利要求1所述的除尘装置，其特征在于，所述水箱具有中间壁(35)，其将水箱分隔成两个腔室，其中一个腔室(36)配备有浮子(15)和可摆动布置的供水泵管子(33)。

10.按权利要求9所述的除尘装置，其特征在于，中间壁(35)经过一个铰链(38)与水箱底(37)相连接。

11.按权利要求1所述的除尘装置，其特征在于，水滴收集器(40)装备有捕集器(41，42)，它们布置在气流(21)里分离余下的粉尘和水滴。

12.按权利要求11所述的除尘装置，其特征在于，作成止流盘的捕集器(41，42)具有由聚四氟乙烯组成的塑料层。

13.按权利要求1所述的除尘装置，其特征在于，风机叶轮(6)的叶片(7)是由高耐磨钢材制成。

14.按权利要求1所述的除尘装置，其特征在于，在洗涤机外壳(2)的出口侧(4)有一个组合接头(45)用于连接通风冷却装置。

15.在井下采矿和隧道掘进时使采矿设备在高温下运行的方法，其特征在于，使热的含有粉尘的风流流经权利要求1所述的除尘装置与携带的粉尘和湿气分开，然后流经流动着冷水的冷却管进行冷却。

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