風水聯(lián)動降塵霧化器的開發(fā)與應(yīng)用

摘 要:利用風水聯(lián)動降塵霧化器，在風壓、水壓相互作用下，解決普通的噴霧降塵水幕“噴水不霧化”的現(xiàn)象，增強降塵效果，創(chuàng)造煤礦井下良好的工作環(huán)境。

關(guān)鍵詞:風水聯(lián)動 工作原理 使用方法 礦井降塵

中圖分類號:TQ53文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)11(c)-0069-01

1 概述

風水聯(lián)動降塵霧化器是利用壓縮空氣泵帶動柱塞水泵做往復(fù)運動，使水達到高壓霧化的效果。該設(shè)備不用電有風壓和水壓即可使用，能夠連續(xù)工作，霧化效果好，在降塵除塵、凈化空氣、改善環(huán)境的同時，還能吸收一定的有害氣體、降低瓦斯?jié)舛?、降低巷道溫度、增加空氣的含氧量，并且能防止粉塵爆炸及粉塵擴散，克服了目前自動噴霧存在的傳感器失靈、電池閥易損壞、用電易失暴、巷道易積水的缺陷。

2 安裝試驗

2.1 結(jié)構(gòu)

風水聯(lián)動降塵霧化器的結(jié)構(gòu)如(圖1)。

由供水管路及三通閥門、供風管路及閥門、混合器、過濾器、控制箱、耐腐蝕高壓管路、高壓快速接頭、霧化嘴等組成，使用前根據(jù)工作現(xiàn)場斷面實際情況，在控制箱內(nèi)對風水進行調(diào)節(jié)，形成風水聯(lián)動的霧化系統(tǒng)。

2.2 主要技術(shù)參數(shù)

1)風水聯(lián)動控制箱（表1）。

2)風水聯(lián)動混合器（表2）。

2.3 工作原理

用風的動力和水源的有機結(jié)合，壓風驅(qū)動空氣泵帶動柱塞水泵做往復(fù)運動，空氣泵與柱塞水泵的有效截面積(即壓力比)為5:1，從而具有5倍的增壓作用，達到高壓霧化的效果。

2.4 使用方法

2.4.1 設(shè)備的組裝

在供水、供風主管路上聯(lián)通供風、供水支管，對風水聯(lián)動控制箱供水、供風，形成供風水混合系統(tǒng)，混合系統(tǒng)通過耐腐蝕高壓管路、高壓快接與霧化噴嘴連接，形成整個噴霧系統(tǒng)。

2.4.2 操作順序

(1)在供水、供風主管路上聯(lián)通供風、供水支管，對風水聯(lián)動控制箱供水、供風，供水、供風支管上各設(shè)置ф25截止閥一個進行開關(guān)控制。

(2)先連接風水管路，調(diào)節(jié)好水壓和風壓，水壓和風壓要調(diào)節(jié)在主要技術(shù)參數(shù)范圍內(nèi)。使用時要求先開啟供風截止閥通風，再開供水截止閥通水，水在風的壓力作用下轉(zhuǎn)化高壓噴霧。

(3)利用控制箱調(diào)節(jié)供水量的大小，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況改變霧化狀態(tài)。控制箱可以通過對水霧水滴縮小，增強霧化效果提高降塵能力

(4)因工作需要，需關(guān)閉該設(shè)備時，先關(guān)好供水截至閥，再關(guān)好供風截至閥，這樣可以借助風壓把管路中的存水全部轉(zhuǎn)化成水霧，最后把控制箱開關(guān)打至停位。

2.4.3 試驗情況和效果評價

與普通防塵水幕噴霧相比有以下優(yōu)點:

噴霧壓力:風水聯(lián)動降塵霧化器由于提高了噴霧壓力，從而提高了霧化程度、增加水霧粒密度和運動的速度，從而增加了塵粒與水霧粒之間的碰撞機會和碰撞能量，有利于克服水的表面張力而將塵粒潤濕、捕獲，從而提高噴霧降塵效率。

噴霧流量:噴霧流量越大，產(chǎn)生的水霧粒密度越大，捕塵效率越高。由于低耗水量、高降塵效率是煤礦井下對噴霧的總體要求，在采用最佳耗水量的前提下，通過提高水壓來提高噴霧降塵效果。

霧體結(jié)構(gòu):普通防塵水幕噴霧，最初的霧流是緊密的，由于空氣的阻力就分散成霧粒，這些霧粒沿著平行于射流軸的方向運動。當霧粒離開噴嘴一定距離而處于衰減區(qū)時，運動速度減慢，并開始慢慢降落

風水聯(lián)動降塵霧化器從噴嘴中噴出的高速水流，在很短的距離上就分散成霧粒，并在霧粒之后形成一股氣流，氣流中的霧粒繼續(xù)高速運動，較強的含塵氣流被卷入霧區(qū)，霧流在射程全長上的運動速度超過沉降速度，沒有出現(xiàn)普通防塵水幕噴霧的衰減沉降區(qū)，從而增加了降塵效果。

有效射程:噴嘴水平噴霧時，沿霧流軸線方向，累積沉降水量占總沉降水量為50%的地點到噴口的水平距離稱為有效射程，有效射程越大，噴嘴噴出的霧流能夠覆蓋的距離越長，越有利于降塵，經(jīng)試驗風水聯(lián)動降塵霧化器有效射程達7米，而普通防塵水幕噴霧的有效射程一般在1-3米。

經(jīng)安裝試驗，3204綜放工作面回風巷粉塵濃度得到了有效控制，總粉塵濃度比普通防塵水幕降塵時降低了40%，呼吸性粉塵濃度降低了51%，效果非常明顯。

3 注意事項

(1)安裝使用及維修過程中不得隨意改變風水管路，風水管進出接口不能顛倒。

(2)每個使用地點由于斷面不盡相同，控制箱內(nèi)有關(guān)參數(shù)需要進行調(diào)整，以滿足降塵和不影響工作人員工作為原則。

(3)維修時，應(yīng)關(guān)閉水管、風管上的ф25截止閥。根據(jù)水質(zhì)情況，應(yīng)定期清洗過濾器，保證霧化嘴霧化效果。

(4)該裝置在風水正常作用下，可以連續(xù)使用，不會在巷道內(nèi)造成積水。

4 結(jié)語

望云煤礦通過在3204綜放工作面使用風水聯(lián)動降塵霧化器，解決了普通普通的噴霧降塵水幕霧化效果差、“噴水不霧化”的問題，增大了充滿整個巷道的水霧總量，充分濕潤了空氣中附著的煤塵，增強了降塵效果，凈化了工作面的環(huán)境，較好地消除了煤塵爆炸隱患，同時節(jié)約了防塵用水量，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益，值得大力推廣應(yīng)用。