高壓水射流風(fēng)機(jī)的研制與應(yīng)用-.doc

高壓水射流除塵風(fēng)機(jī)的研制與應(yīng)用KGSC-3型專利號(hào)：201220450140.5宿州金地工貿(mào)有限責(zé)任公司2012年12月高壓水射流風(fēng)機(jī)的研制與應(yīng)用KGSC-3型一、概述：煤礦井下由于存在瓦斯煤塵爆炸的安全隱患，對(duì)設(shè)備的使用安全性能要求很高。在綜掘工作面除塵上，早先出現(xiàn)的水射流引射裝置（水射流風(fēng)機(jī)），使用水射流做動(dòng)力，結(jié)構(gòu)本身無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，不會(huì)產(chǎn)生火花，被用于井下局部通風(fēng)和除塵，但由于耗水量大且除塵水不循環(huán)影響作業(yè)環(huán)境、引風(fēng)量小等原因并未能在井下推廣應(yīng)用。我公司投入大量人力物力財(cái)力，三年多時(shí)間研制的新型高壓水射流風(fēng)機(jī)采用旋轉(zhuǎn)射流代替原來的老式普通射流，整個(gè)裝置設(shè)計(jì)用高壓大流量循環(huán)水源（大于15MPa）代替原來的低壓水源（4MPa），動(dòng)力強(qiáng)勁，不僅提高能量轉(zhuǎn)換效率，且有效縮短風(fēng)機(jī)長度，提高除塵效率和效果，產(chǎn)生的除塵水經(jīng)過過濾循環(huán)再利用，環(huán)保高效，效果良好。本裝置已獲得國家實(shí)用新型專利，高壓水射流負(fù)壓除塵器，專利號(hào)：201220450140.5二、設(shè)計(jì)目的及效果2.1設(shè)計(jì)目的：本除塵器利用高壓水射流形成的負(fù)壓進(jìn)行引風(fēng)除塵，無旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，主要用于煤巷、半煤巷以及巖巷有瓦斯超限危險(xiǎn)的綜掘掘進(jìn)的通風(fēng)除塵，有效地解決現(xiàn)有風(fēng)機(jī)無法在這種易燃易爆環(huán)境下的除塵問題。避免粉塵帶來人身和礦井安全的危害。還可解決綜采工作面上隅角瓦斯超限問題，即高壓水射流除塵器將超限瓦斯抽排到主風(fēng)流中，隨風(fēng)流擴(kuò)散，避免瓦斯超限帶來的危害。此外，該裝置還可用于電鉆或風(fēng)鉆打眼、放炮、風(fēng)鎬或機(jī)械采煤、人工或機(jī)械裝碴、人工攉煤或機(jī)械裝煤、自溜運(yùn)輸、各種方式的運(yùn)輸或轉(zhuǎn)載、工作面放頂及假頂下的支護(hù)、挑頂刷幫以及提升卸載等煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量煤塵的環(huán)境。 2.2除塵效果通過實(shí)際測(cè)定，總粉塵除塵效率高于95%，使綜掘機(jī)司機(jī)的工作能見度大大提高。三、工作原理及理論特性3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及特點(diǎn)該風(fēng)機(jī)主要由高壓大流量注水泵站、射流器、除塵風(fēng)筒、旋流器、風(fēng)水分離器、氣動(dòng)泵和保護(hù)裝置組成。射流器和旋流器用流線型支架固定于除塵風(fēng)筒中央，射流迅速擴(kuò)散至風(fēng)筒邊緣，以盡可能多地將射流能量傳給風(fēng)流，風(fēng)筒由鋼板卷制而成，尾段風(fēng)筒設(shè)有風(fēng)水分離器，將絕大部分水流分離引出風(fēng)機(jī)經(jīng)水箱過濾并循環(huán)使用（除塵器可由井下高壓水源供水，也可由專用泵站供水）。特點(diǎn)：1.大流量高壓水射流裝置，射流速度高，引風(fēng)量大。2.旋轉(zhuǎn)霧化，能有效的進(jìn)行紊流霧化，除塵效率高。3.風(fēng)水分離裝置，能有效的進(jìn)行氣水分離，水可收集過濾循環(huán)再利用，有效的保護(hù)作作業(yè)環(huán)境。高壓水射流引風(fēng)除塵風(fēng)機(jī)示意圖旋流器除塵風(fēng)筒射流器高壓注水泵站氣動(dòng)泵風(fēng)水分離器3.2工作原理高壓水流經(jīng)過射流器形成高速射流，在進(jìn)風(fēng)口處產(chǎn)生負(fù)壓進(jìn)行引風(fēng)，把含有瓦斯或粉塵的空氣吸入風(fēng)機(jī)，含塵風(fēng)流進(jìn)入風(fēng)筒到旋流器迅速霧化，高速霧粒與空氣的動(dòng)量交換和高壓水射流的卷吸作用，在除塵段產(chǎn)生渦流和紊流，水霧將粉塵包裹沉降，從而達(dá)到通風(fēng)和降塵的目的，風(fēng)水分離器再將氣水進(jìn)行分離，除塵水經(jīng)過收集過濾，循環(huán)使用。在處理采煤工作面上隅角積聚瓦斯時(shí)，高壓水射流風(fēng)機(jī)利用高壓水作動(dòng)力形成引射風(fēng)流，可將積聚在上隅角的瓦斯抽放或吹散到回風(fēng)巷，使其與主風(fēng)流混合，從而達(dá)到解決瓦斯積聚的目的。在掘進(jìn)工作除塵時(shí)，高壓水射流風(fēng)機(jī)利用高壓旋轉(zhuǎn)霧化射流將含塵空氣吸入到風(fēng)筒內(nèi)，高速霧粒與粉塵的密集碰撞，噴淋將粉塵截獲隨霧粒沉降，達(dá)到除塵的目的。3.3理論特性水射流風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與供水壓力件的關(guān)系稱之為水射流風(fēng)機(jī)的理論特性。假定高壓水射流與風(fēng)流能量交換時(shí)無能量損失，按能量恒定律，輸入給水射流風(fēng)機(jī)功率應(yīng)等于水射流風(fēng)機(jī)輸出的功率，即：PQ0k/60=PW技術(shù)參數(shù)：型 號(hào)KGSC-3KGSC-2備注風(fēng)筒直徑380 mm600 mm風(fēng)筒長度3900 mm5600 mm額定壓力15 MPa15 MPa額定流量125 L/min125 L/min額定風(fēng)量2175 m3/min370 m3/min額定電壓660/1140 V660/1140 V額定功率37 kw37 kw特性曲線圖（略）四、安裝及使用說明1.將高壓注水泵站安裝在轉(zhuǎn)運(yùn)（二運(yùn)）皮帶機(jī)尾的拖動(dòng)軌道上，可隨拉移皮帶機(jī)尾前進(jìn)時(shí)一并前移；2.引風(fēng)除塵器通常安裝在綜掘機(jī)上，隨綜掘機(jī)前進(jìn)火后退，以便及時(shí)抽風(fēng)除塵，亦可吊掛在距迎頭3-10米的位置；3氣動(dòng)泵緊隨除塵風(fēng)筒，以便及時(shí)將分離出來的水輸送到注水泵站水箱中供過濾循環(huán)再利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果；4.注水泵站輸出到除塵器的高壓膠管（KJ19）和氣動(dòng)泵輸送水回水箱的軟管（40），分別分開吊掛在轉(zhuǎn)運(yùn)（二運(yùn)）皮帶機(jī)架上；5注水泵站水箱上裝有氣控井下供水管路供水箱的進(jìn)水管，當(dāng)水箱中水位低到規(guī)定設(shè)置以下時(shí)，回自動(dòng)開啟供水，當(dāng)水位搞過規(guī)定設(shè)置以上是，會(huì)關(guān)閉供水；6.水箱中還設(shè)有最低水位氣控停機(jī)裝置，當(dāng)供水管路因缺水而斷水且不能及時(shí)補(bǔ)上水時(shí)，水位繼續(xù)下降至最低位置時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停機(jī)，本裝置還同時(shí)能夠在供氣管路斷氣時(shí)，也會(huì)自動(dòng)停機(jī)，已到達(dá)保護(hù)作用