高压水射流风机的研制与应用-

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1、高压水射流除尘风机的研制与应用KGSC-3型专利号：201220450140.5宿州金地工贸有限责任公司2012年12月7高压水射流风机的研制与应用KGSC-3型一、概述：煤矿井下由于存在瓦斯煤尘爆炸的安全隐患，对设备的使用安全性能要求很高。在综掘工作面除尘上，早先出现的水射流引射装置（水射流风机），使用水射流做动力，结构本身无机械运动部件，不会产生火花，被用于井下局部通风和除尘，但由于耗水量大且除尘水不循环影响作业环境、引风量小等原因并未能在井下推广应用。我公司投入大量人力物力财力，三年多时间研制的新型高压水射流风机采用旋转射流代替原来的老式普通射流，整个装置设计用高压大流量循环水源（大

2、于15MPa）代替原来的低压水源（4MPa），动力强劲，不仅提高能量转换效率，且有效缩短风机长度，提高除尘效率和效果，产生的除尘水经过过滤循环再利用，环保高效，效果良好。本装置已获得国家实用新型专利，高压水射流负压除尘器，专利号：201220450140.5二、设计目的及效果2.1设计目的：本除尘器利用高压水射流形成的负压进行引风除尘，无旋转机构，主要用于煤巷、半煤巷以及岩巷有瓦斯超限危险的综掘掘进的通风除尘，有效地7解决现有风机无法在这种易燃易爆环境下的除尘问题。避免粉尘带来人身和矿井安全的危害。还可解决综采工作面上隅角瓦斯超限问题，即高压水射流除尘器将超限瓦斯抽排到主风流中，随风流扩散

3、，避免瓦斯超限带来的危害。此外，该装置还可用于电钻或风钻打眼、放炮、风镐或机械采煤、人工或机械装碴、人工攉煤或机械装煤、自溜运输、各种方式的运输或转载、工作面放顶及假顶下的支护、挑顶刷帮以及提升卸载等煤矿生产过程中产生大量煤尘的环境。2.2除尘效果通过实际测定，总粉尘除尘效率高于95%，使综掘机司机的工作能见度大大提高。三、工作原理及理论特性3.1结构设计及特点该风机主要由高压大流量注水泵站、射流器、除尘风筒、旋流器、风水分离器、气动泵和保护装置组成。射流器和旋流器用流线型支架固定于除尘风筒中央，射流迅速扩散至风筒边缘，以尽可能多地将射流能量传给风流，风筒由钢板卷制而成，尾段风筒设有风水分

4、离器，将绝大部分水流分离引出风机经水箱过滤并循环使用（除尘器可由井下高压水源供水，也可由专用泵站供水）。7特点：1.大流量高压水射流装置，射流速度高，引风量大。2.旋转雾化，能有效的进行紊流雾化，除尘效率高。3.风水分离装置，能有效的进行气水分离，水可收集过滤循环再利用，有效的保护作作业环境。高压水射流引风除尘风机示意图旋流器除尘风筒射流器高压注水泵站气动泵风水分离器3.2工作原理高压水流经过射流器形成高速射流，在进风口处产生负压进行引风，把含有瓦斯或粉尘的空气吸入风机，含尘风流进入风筒到旋流器迅速雾化，高速雾粒与空气的动量交换和高压水射流的卷吸作用，在除尘段产生涡流和紊流，水雾将粉尘包裹

5、沉降，从而达到通风和降尘的目的，风水分离器再将气水进行分离，除尘水经过收集过滤，循环使用。7在处理采煤工作面上隅角积聚瓦斯时，高压水射流风机利用高压水作动力形成引射风流，可将积聚在上隅角的瓦斯抽放或吹散到回风巷，使其与主风流混合，从而达到解决瓦斯积聚的目的。在掘进工作除尘时，高压水射流风机利用高压旋转雾化射流将含尘空气吸入到风筒内，高速雾粒与粉尘的密集碰撞，喷淋将粉尘截获随雾粒沉降，达到除尘的目的。3.3理论特性水射流风机的风量与供水压力件的关系称之为水射流风机的理论特性。假定高压水射流与风流能量交换时无能量损失，按能量恒定律，输入给水射流风机功率应等于水射流风机输出的功率，即：PQ0k/

6、60=PW技术参数：型号KGSC-3KGSC-2备注风筒直径380mm600mm风筒长度3900mm5600mm额定压力15MPa15MPa额定流量125L/min125L/min额定风量2×175m3/min370m3/min额定电压660/1140V660/1140V额定功率37kw37kw特性曲线图（略）7四、安装及使用说明1.将高压注水泵站安装在转运（二运）皮带机尾的拖动轨道上，可随拉移皮带机尾前进时一并前移；2.引风除尘器通常安装在综掘机上，随综掘机前进火后退，以便及时抽风除尘，亦可吊挂在距迎头3-10米的位置；3．气动泵紧随除尘风筒，以便及时将分离出来的水输送到注水泵站水箱中供

7、过滤循环再利用，达到节能环保的效果；4.注水泵站输出到除尘器的高压胶管（KJ19）和气动泵输送水回水箱的软管（φ40），分别分开吊挂在转运（二运）皮带机架上；5．注水泵站水箱上装有气控井下供水管路供水箱的进水管，当水箱中水位低到规定设置以下时，回自动开启供水，当水位搞过规定设置以上是，会关闭供水；6.水箱中还设有最低水位气控停机装置，当供水管路因缺水而断水且不能及时补上水时，水位继续下降至最低位置时，系统会自动停机，本装