[发明专利]一种超音速自螺旋微雾降尘装置

说明书

一种超音速自螺旋微雾降尘装置，包括进气总管、进水总管、分气罐、分水罐、进气支管、进水支管、第一旋转接头、第二旋转接头、超音速雾化喷头、喷头安装架及装置固定架；进气总管通过第一旋转接头与分气罐相连通，分气罐通过进气支管与超音速雾化喷头相连；进水总管密封穿过进气总管、第一旋转接头和分气罐，进水总管通过第二旋转接头与分水罐相连通，分水罐通过进水支管与超音速雾化喷头相连；超音速雾化喷头通过万向转接架连接在喷头安装架上，喷头安装架同时与分气罐和分水罐固连；装置固定架连接在进气总管上；多个超音速雾化喷头在喷头安装架沿周向均匀分布且喷射角相同，喷头安装架由喷雾反作用力驱动旋转，各路喷雾相互耦合形成涡旋雾场。

技术领域

本发明属于粉尘治理技术领域，特别是涉及一种超音速自螺旋微雾降尘装置。

背景技术

在未来较长时间内，煤炭仍将扮演主要能源的角色，而煤矿粉尘的污染问题也始终严峻，因为高浓度粉尘会对煤矿工作人员的身体健康造成极大危害，尤其是在卸煤点处，粉尘污染问题更加严重。

针对大颗粒粉尘来说，传统的除尘手段可以进行有效防治，但对于呼吸性粉尘的治理效果却不理想，由于呼吸性粉尘的粒度在10μm以下，其可以进入到人体呼吸道的深处，对人体健康伤害程度更大。并且，呼吸性粉尘由于粒度小，极易随风流扩散和运移，难以依靠重力沉降，目前针对呼吸性粉尘的治理手段主要为湿式除尘，例如采用高压喷雾方式进行湿式除尘，但湿式除尘仍然存在粉尘捕捉难度大、粉尘捕集效率低以及除尘成本高的问题，并且受到现场环境恶劣、风流扰动强的影响，会导致湿式降尘的适用性及稳定性差。因此，在恶劣的环境下，如何高效、稳定的降除呼吸性粉尘，已经成为亟待解决的重要问题。

由于呼吸性粉尘在运动时受到的空气阻力小，因此呼吸性粉尘更容易扩散，并且难以通过自身重力摆脱气流运动，在采用高压喷雾方式进行湿式除尘时，普遍存在雾化效率差、捕尘动力弱、捕集效率低的不足，难以使呼吸性粉尘有效凝并和增长。因此，必须采用可有效抑制呼吸性粉尘扩散和高效捕集的雾化治理方式，才能实现有效治理。

空气动力学气液两相喷雾是除尘领域中重要的细雾化喷雾方式之一，与传统的高压雾化方式和超声雾化方式相比，其具有液滴动力更强、喷雾雾量更大、射程更远、覆盖范围更大的特点，并且受中弱环境风流扰动影响较小。但是，在强环境风流扰动条件下，空气动力学气液两相喷雾仍然存在雾化射程和喷射效率降低的问题，而且能耗也相应增加，从而严重影响其对呼吸性粉尘的捕集效率，导致空气动力学气液两相喷雾的实际应用效果并未达到理想状态。另外，单个固定式超音速雾化喷头进行除尘时，其产生的气流场难以达到有效的牵引强度，但当采用多个固定式超音速雾化喷头配合除尘时，各个喷头之间产生的气流场又会相互影响，导致无法达到预期的效果，从而造成了资源的浪费。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种超音速自螺旋微雾降尘装置，利用多个超音速雾化喷头并以自主旋转的方式使各路气液两相喷雾互相耦合形成涡旋雾场，与传统的固定式超音速雾化喷头输出的气液两相喷雾相比，具有更高的粉尘捕集效率，降低能耗的同时避免了资源的浪费，而且能够有效降低强环境风流扰动对雾化射程和喷射效率的影响，实际应用效果也更理想。