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湿式除尘器在通风除尘系统的应用

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-10-26 15:45:19

[摘要]煤炭生产中会产生大量对人体有害的气体及各种粉尘,本文分析了综掘面在生产过程中煤矿粉尘产生机理,介绍了粉尘根据可见性的三种分类。简单的讲解了湿式除尘器的工作原理及长压短抽通风除尘系统在煤矿中的应用。

[关键词]粉尘;湿式除尘器;长压短抽通风除尘系统

1引言

在煤矿开拓、掘进,回采运输和提升等生产过程中产生的,并能较长时间悬浮于空气中的岩石和煤炭的细微颗粒统称为煤矿粉尘。随着采煤机械化的不断提高,矿井粉尘的危害也在进一步加剧,特备是在综掘过程中的粉尘危害尤为突出。粉尘对人的眼睛、耳、皮肤、消化系统、呼吸系统都会产生很大程度的伤害,特别是对人的呼吸系统,如果工人长期工作在粉尘含量超标的环境中,极易得尘肺病,在我国尘肺病仍是最严重的职业病,且发病周期在缩短。粉尘具有自燃性和爆炸性,粉尘爆炸危险普遍存在,危害严重,采掘工作面一旦发生瓦斯事故,粉尘参与其中会造成事故的进一步扩大。

湿式除尘器

2综掘面粉尘的产生机理和粉尘的性质

综掘工作面粉尘来源主要来自截割过程。截齿靠近煤壁与煤壁接触后煤体受到挤压,截齿深入煤体,煤体承受剪切力,当截齿离开煤壁时,煤体破碎而成粉末状掉落下来形成粉尘。如果降落的粉尘随着截割滚筒的旋转而飞扬起来,就使粉尘进入运动的气流中扩散。另外,工作面通风、截割头旋转以及煤下落形成的空气流作用也会产生粉尘,这些粉尘呈悬浮状态并随着工作面风流扩散,如果不在产尘源时及时灭尘,则会使粉尘充斥整个巷道,造成很严重的粉尘污染。

粉尘根据可见情况分为三类:可见粉尘、显微粉尘和超显微粉尘一般粒径大于10μm,在光线明亮的情况下,肉眼可见的粉尘叫可见粉尘;粒径介于0.25~10μm,用普通显微镜才能观察到的粉尘叫显微粉尘;粒径小于0.25μm,要用超倍显微镜才能观察到的粉尘叫超显微粉尘。一般5~0.2μm的尘粒能直接进入肺泡,对人的危害最大。另外,粉尘具有的燃烧和爆炸性。粉尘在空气中达到一定的浓度时,在外界明火的引燃下能发生燃烧和爆炸

3粉尘防治技术

预防粉尘的危害,关键在于降低作业场所的粉尘浓度,归纳起来可以从排尘、减尘、降尘、除尘和阻尘等5方面开展治理。排尘就是以通风的方式吹走井下的粉尘;降尘是利用喷雾洒水的方式使矿井内的粉尘得以沉降减尘是开展清洁生产,从源头控制粉尘的产生量;除尘是利用除尘装置将粉尘收集起来集中处置阻尘是使用防护用具减少粉尘的吸人量。

湿式除尘器

4湿式除尘器原理及除尘系统的应用

由于煤矿的地质结构的特殊性和粉尘污染的复杂性,各煤矿采取的防尘措施也不尽相同,这里就简单的说一下湿式除尘器在长压短抽通风除尘系统的应用。

湿式除尘器由上、下导向叶片、脱水器、水箱、轴流风机、排浆阀和注水孔等组成。利用除尘风机高速旋转的风叶轮所产生的负压,使含尘气体由进风口进人除尘器转弯向下的导向叶片冲击水面,较大的尘粒由于惯性作用而落入水箱中,达到一级除尘的目的导向叶片使含较小尘粒的气流加速,通过弯曲通道时产生涡流与激起的大量水滴、水雾充分碰撞而被捕获沉降,达到二级除尘的目的;同时,含尘含水的气流又在离心力的作用下,在除尘器内壁和上下导流叶片上形成一定厚度的水膜,将尘粒捕获再由脱水器除掉气流中的水滴水雾后,经轴流风机排到井筒中,达到三级除尘净化空气的作用。

湿式除尘器的类型,从不同角度有不同的分类。

4.1湿式除尘器按结构型式可分为

①贮水式内装一定量的水,高速含尘气体冲击形成水滴、水膜和气泡,对含尘气体进行洗涤,如冲激式除尘器、水浴式除尘器、卧式旋风水膜除尘器。

②加压水喷淋式向除尘器内供给加压水,利用喷淋或喷雾产生水滴而对含尘气体进行洗涤;如文氏管除尘器、泡沫除尘器、填料塔、湍求塔等。

③强制旋转喷淋式:借助机械力强制旋转喷淋,或转动叶片,使供水形成水滴、水膜、气泡,对含尘气体进行洗涤。如旋转喷雾式除尘器。

4.2湿式除尘器按能耗大小可分为

①低能耗型湿式除尘器:阻力在4000Pa以下,除尘效率可达90%。这类除尘器包括喷淋式,水浴式,冲激式,泡沫式,旋风水膜式除尘器。

②高能耗型湿式除尘器:阻力在4000Pa以上,对微细粉尘效率高,该类主要指文氏管除尘器。

4.3湿式除尘器按气液接触方式可分为

①整体接触式湿式除尘器:含尘气流冲人液体内部而被洗涤,如自激式,旋风水膜式,泡沫式等除尘器;

⑦分散接触式湿式除尘器:向含尘气流中喷雾,尘粒与水滴,液膜碰撞而被捕集,如文氏管,喷淋塔等。

湿式除尘器是一种传统的除尘方式,但其在不同场合的使用方式各不相同,效果也会千差万别。但是大部分原理都差不多:含尘气体在通风机的作用下,由人口进入除尘器,气流转弯向下冲击于水面,部分较大的尘粒落入水中。当含尘气体以18-35米/秒的速度通过上、下叶片间的“S”型通道时,激起大量的水花,使水气充分接触,绝大部分微细的尘粒混入水中,使含尘气体得以充分的净化。经由S型通道后,由于离心力的作用,获得尘粒的水又返回漏斗。净化后的气体由分雾室档水板除掉水滴后经净气出口和排风机排出除尘机组。泥浆则由漏斗的排浆阀定期排出,新水则由供水管路补充。机组内的水位由溢流箱控制,当水位高出溢流箱的溢流堰时,水便流进水封并由溢流管排出。设在溢流箱上的水位自动控制装置能保证水面在3--10毫米的范围内变动,从而保证机组稳定的高效率和节约用水。溢流箱上部用通气管与净气分雾室连通,使两者具有相同高度的水面。溢流箱的水是通过管道插入除尘器下部连通的,以保持溢流箱水面平稳。

湿式除尘器

在掘进面一般采用长压短抽通风除尘系统布置的新技术,将除尘设备布置在掘进设备的后面。由于掘进速度快,掘进机移动频繁,要求除尘设备移动、安装、拆卸方便.故采用机载式除尘系统,以保证除尘设备与掘进机同步前进。机载式除尘系统能随掘进机和桥式胶带输送机前移而前进。在除尘系统正常工作时,新风由压入式通风设备通过正压风筒压入,根据巷道实际情况将压入风筒出口设置在距工作面一定距离处,使压入风能够形成一道风墙向前推进,不让粉尘在巷道内扩散。再将负压风筒进风口设置在掘进机前端,将工作面产生的粉尘吸人负压风筒内。通过负压风筒将混有粉尘的空气送到除尘器内进行过滤。随工作面不断向前掘进,正压风筒按通风除尘系统要求向前接风筒。从而达到通风除尘的良好效果。当除尘装置停止运转时,要把压入式风筒迅速接好,以保证工作面的正常供风。

结语

矿井的粉尘治理是一项长期而又艰巨的任务,不仅关系到工人身体健康,还影响施工安全以及施工企业的经济效益,社会效益。实践表明,综掘工作面采用湿式除尘技术,可改善作业环境,抑制已产生和悬浮于空气中的粉尘,避免职业病发生,为保证施工安全,提高施工进度创造有利条件。

(本文作者:刘志强,金瓒,佟浩,三一重型装备有限公司)

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