正壓誘導式鉆孔除塵裝置及其文丘里管除塵器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及用于礦井鉆孔施工的正壓誘導式鉆孔除塵裝置及其文丘里管除塵器。
【背景技術】
[0002]為解決礦井鉆工施工中的粉塵污染，CN 101915115A中國專利說明書公開了一種礦井鉆孔施工的防護裝置，其盛水的除塵箱通過排氣管與捕塵罩連通，排氣管伸入水面以下，除塵箱上設有排氣口連接抽放管路，在使用時含塵氣體進入水中過濾除塵，氣體經排氣口排出被進一步處理，水中沉渣由出渣口排出。但該種除塵方式在含塵氣體入水前缺乏處理手段，鉆孔產生的高壓氣體直接經排氣管進入除塵箱，對排氣管和水面的沖擊均比較劇烈，而影響除塵效果并容易損壞設備。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種可減少強風排渣沖擊的文丘里管除塵器，同時提供使用該文丘里管除塵器的正壓誘導式鉆孔除塵裝置。
[0004]本實用新型的正壓誘導式鉆孔除塵裝置的技術方案是:一種正壓誘導式鉆孔除塵裝置，包括具有內腔的除塵箱，還包括文丘里管除塵器，文丘里管除塵器包括內孔自中間的喉部向兩端漸擴的文丘里管，文丘里管的上端為進氣端，文丘里管的下端為伸入除塵箱的出氣端，文丘里管的喉部包括與其內孔相通的內管和圍在內管外圍的外管，內、外管之間形成沿圓周分布的引水流道，外管上設有與引水流道相通并用于抽吸相應水源的進水口，內管的內管壁上沿圓周分布有連通內孔與引水流道的噴水口。
[0005]還包括水槽、與除塵箱通過底部的排污通道連通的沉淀容器，所述進水口通過水管與水槽連通，沉淀容器靠近頂部處和水槽靠近頂部處之間連通有溢水管。
[0006]所述沉淀容器與除塵箱之間由斜面隔開，所述排污通道設于斜面底端。
[0007]還包括捕塵罩，所述文丘里管的上端與捕塵罩連接，捕塵罩前后端分別為鉆桿進口和鉆桿出口，鉆桿進口為向后漸擴式的結構，鉆桿出口為向后漸縮式的結構，捕塵罩在鉆桿進口和鉆桿出口之間形成擴張區與文丘里管通過氣管連通。
[0008]所述進水口具有與引水流道所在圓周相切的朝向，引水流道的水流方向上的末端設有封堵端。
[0009]本實用新型的文丘里管除塵器的技術方案是:一種文丘里管除塵器，包括內孔自中間的喉部向兩端漸擴的文丘里管，文丘里管的上端為進氣端，文丘里管的下端為出氣端，文丘里管的喉部包括與其內孔相通的內管和圍在內管外圍的外管，內、外管之間形成沿圓周分布的引水流道，外管上設有與引水流道相通并用于抽吸相應水源的進水口，內管的內管壁上沿圓周分布有連通內孔與引水流道的噴水口。
[0010]所述進水口具有與引水流道所在圓周相切的朝向，引水流道的水流方向上的末端設有封堵端。
[0011]本實用新型的文丘里管除塵器采用正壓誘導式結構，根據強風排渣風壓大、流量大的特點，利用文丘里原理消除強風排渣的沖擊，強化了水浴除塵的效果，解決了煤質松軟地區高風速排渣除塵困難的問題。利用在文丘里噴射作用和霧化作用吸水和霧化，強化除塵效果，由排風壓力和風量來控制吸入的水量。在不影響鉆孔的情況下，邊鉆邊捕捉煤塵，邊噴霧降塵。經現場測試，降塵率達到90%，應用前景廣闊。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型正壓誘導式鉆孔除塵裝置的實施例的結構示意圖；
[0013]圖2是圖1中的文丘里管喉部截面。
【具體實施方式】
[0014]如圖1、圖2所示，本實用新型的實用新型正壓誘導式鉆孔除塵裝置的實施例，包括具有內腔的除塵箱6，除塵箱6頂部設有文丘里管除塵器，文丘里管除塵器包括內孔自中間的喉部向兩端漸擴的文丘里管5，文丘里管5的上端為進氣端，文丘里管5的下端為出氣端而伸入除塵箱6的內腔。如圖2所示，文丘里管5的喉部8包括與其內孔相通的內管18和圍在內管外圍的外管，內、外管之間形成沿圓周分布的引水流道，外管上設有與引水流道所在圓周相切、且與引水流道相通的進水口 20，內管18的內管壁上沿圓周分布有連通內孔與引水流道的噴水口 19，引水流道的水流方向上的末端設有封堵端以防止回流阻力影響進水口 20進水，封堵端在圓周方向上靠近進水口處。進水口 20通過水管10與水槽17連通，水槽17上設有補水口 12，用于補水。除塵箱6頂部還設有排氣口 9，除塵箱6底部的一側聯通有沉淀容器11，沉淀容器11與除塵箱6之間由斜面隔開并在斜面底端設有連通沉淀容器11與除塵箱6的排污通道，沉淀容器11靠近頂部處和水槽17靠近頂部處之間連通有溢水管16。除塵箱6中于排氣口 9與文丘里管5的下端之間處還設有用于對上行氣流過濾的濾網7。
[0015]文丘里管5的上端通過排氣管14、導氣管4與捕塵罩3連接，捕塵罩3前后端分別為鉆桿進口和鉆桿出口，鉆桿進口為向后漸擴式的結構，具體采用軟性材質的包裹鉆桿的錐形軟式密封器2，鉆桿出口為向后漸縮式的結構并連接有埋入管15，捕塵罩3在漸擴(鉆桿進口)和漸縮(鉆桿出口)之間形成帶導向作用的“肚”狀的擴張區，所述的導氣管4即與該擴張區連通。
[0016]本實用新型的上述實施例在使用時，鉆桿I從錐形軟式密封器2插入捕塵罩3內，通過埋入管15進入煤層。打鉆時含有煤塵的排渣氣體通過埋入管15進入捕塵罩3內，由于錐形軟式密封器2的阻擋，排渣氣體由進入捕塵罩3的擴張區，由導氣管4進入排氣管14內。由排氣管14引導進入文丘里管5內，含塵氣體進入后由于文丘里管5的內孔向下漸縮而截面積的不斷減小，氣流不斷加速進入喉部內管，產生負壓通過水管10將水槽17中的水吸入，如圖2所示，水由文丘里管喉部8進水口 20進入引水流道，進水口 20與外管壁相切，由外管壁和內管壁的共同作用下在引水流道內形成渦旋流動，并通過噴水口 19形成圓周的噴霧噴入喉部內管中與含塵氣體混合，喉部產生的負壓與進氣的壓力和流量成正比關系，即吸入水的流量與鉆機排渣壓力流量成比例關系。由于喉部的氣流速度較快，在高速氣流的沖擊下水霧的粒度進一步的減小，此時氣、液、固三相都處于高速，通過文丘里管5的進口加速和文丘里管喉部8的噴霧使此時氣、液、固三相更充分的融合。進入文丘里管5喉部下方的漸擴段后，由于截面積不斷的擴大，流速不斷的降低，同時固、液不斷的碰撞形成大含塵液滴。由于霧化粒度較小所以較多塵粒完全浸濕。此時的流速較低，大量的塵粒掉落到水中，沉積到水下。文丘里管5的下端處于除塵箱6的水面下，氣流不斷沖擊水面和進入水下，進一步除塵。同時由于文丘里管5的風阻較大在3000Pa?5000Pa左右，所以此處不會因流速過快，對水面沖擊過于激烈而降低水浴除塵的效果。初步凈化后的氣體進入除塵箱內，應用重力脫水的原理將氣體脫水，同時利用濕的塵粒由于含水在上升過程中由于重力作用不斷跌落與其它塵粒碰撞變大跌落，進一步消除細微顆粒。經過兩級除塵的氣體從水面溢出，進入除塵箱6內，由于重力和濾網7的共同作用進一步除塵，最后干凈的氣體由排氣口 9排出。清洗和過濾掉的煤塵由于重力作用沉積到除塵箱6底部形成煤泥，除塵箱6底部成傾斜狀，煤泥不斷的向沉淀容器11內流動，沉淀容器11與除塵箱6為聯通結構，通過斜面將其分開，阻擋氣體進入沉淀容器11內，斜面與底面的縫隙形成排污通道。沉積的煤泥通過排污口 13排出。隨著噴霧水面不斷升高，當液面超過溢水口 16時，水從溢水口 16排入水槽17內，水槽17內的水由于文丘里管5的吸附作用，文丘里管喉部8通過水管10將水槽17內的水吸入，實現水的循環利用。
[0017]本實用新型的文丘里管除塵器的實施例的結構與上述正壓誘導式鉆孔除塵裝置的實施例中文丘里管除塵器的結構相同，此處不再贅述。
[0018]在本實用新型的正壓誘導式鉆孔除塵裝置的其他實施例中，捕塵罩以及埋入管實際上屬于可選擇與除塵箱配套使用或不用的抽放套管，既可以作為除塵裝置產品的一部分，也可以是不帶捕塵罩的除塵裝置產品，而與施工現場已有的捕塵罩連接組合使用。另夕卜，進水口 20也可以不與引水流道所在圓周相切，僅通過引水流道進行旋渦導流。
【主權項】
1.一種正壓誘導式鉆孔除塵裝置，包括具有內腔的除塵箱，其特征在于:還包括文丘里管除塵器，文丘里管除塵器包括內孔自中間的喉部向兩端漸擴的文丘里管，文丘里管的上端為進氣端，文丘里管的下端為伸入除塵箱的出氣端，文丘里管的喉部包括與其內孔相通的內管和圍在內管外圍的外管，內、外管之間形成沿圓周分布的引水流道，外管上設有與引水流道相通并用于抽吸相應水源的進水口，內管的內管壁上沿圓周分布有連通內孔與引水流道的噴水口。
2.根據權利要求1所述的正壓誘導式鉆孔除塵裝置，其特征在于:還包括水槽、與除塵箱通過底部的排污通道連通的沉淀容器，所述進水口通過水管與水槽連通，沉淀容器靠近頂部處和水槽靠近頂部處之間連通有溢水管。
3.根據權利要求1所述的正壓誘導式鉆孔除塵裝置，其特征在于:所述沉淀容器與除塵箱之間由斜面隔開，所述排污通道設于斜面底端。
4.根據權利要求1所述正壓誘導式鉆孔除塵裝置，其特征在于:還包括捕塵罩，所述文丘里管的上端與捕塵罩連接，捕塵罩前后端分別為鉆桿進口和鉆桿出口，鉆桿進口為向后漸擴式的結構，鉆桿出口為向后漸縮式的結構，捕塵罩在鉆桿進口和鉆桿出口之間形成擴張區與文丘里管通過氣管連通。
5.根據權利要求1-4中任一項所述正壓誘導式鉆孔除塵裝置，其特征在于:所述進水口具有與引水流道所在圓周相切的朝向，引水流道的水流方向上的末端設有封堵端。
6.—種文丘里管除塵器，其特征在于:包括內孔自中間的喉部向兩端漸擴的文丘里管，文丘里管的上端為進氣端，文丘里管的下端為出氣端，文丘里管的喉部包括與其內孔相通的內管和圍在內管外圍的外管，內、外管之間形成沿圓周分布的引水流道，外管上設有與引水流道相通并用于抽吸相應水源的進水口，內管的內管壁上沿圓周分布有連通內孔與引水流道的噴水口。
7.根據權利要求6所述的文丘里管除塵器，其特征在于:所述進水口具有與引水流道所在圓周相切的朝向，引水流道的水流方向上的末端設有封堵端。
【專利摘要】本實用新型公開了一種正壓誘導式鉆孔除塵裝置及其文丘里管除塵器，文丘里管除塵器包括內孔自中間的喉部向兩端漸擴的文丘里管，文丘里管的上端為進氣端，文丘里管的下端為入伸入除塵箱的出氣端，文丘里管的喉部包括與其內孔相通的內管和圍在內管外圍的外管，內、外管之間形成沿圓周分布的引水流道，外管上設有與引水流道相通并用于抽吸相應水源的進水口，內管的內管壁上沿圓周分布有連通內孔與引水流道的噴水口。本實用新型利用文丘里原理吸水噴射對文丘里管喉部通過的高速含塵氣體充分霧化，然后在漸擴段低速落渣，消除強風排渣的沖擊的同時強化除塵效果。
【IPC分類】E21B21-015
【公開號】CN204299509
【申請號】CN201420715095
【發明人】司亞輝, 張一新, 周紀光, 程磊
【申請人】鄭州光力科技股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年11月25日