專利名稱：具有傾斜布置的除塵器的旋轉洗滌機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于與井下采礦和隧道掘進時產生粉塵的機器和/或設備一起使用的除塵裝置，它具有一個使風機葉輪供氣并布置在洗滌機外殼輸入側的驅動裝置、輸入側的噴水嘴和位于輸出側的用于含粉塵水的分離部件以及一個水箱，該水箱具有閥門控制的進排水以及用于泥漿的排料閥門。
在井下采礦以及其它工業部門里也都使用除塵裝置，尤其用來使呼吸性粉塵與環境空氣分離并使這種粉塵沒有危害地沉降。已知的有所謂干式除塵裝置，其中粉塵被通過過濾器元件，因而使粉塵脫開，同時定期地清洗裝有相應過濾布的過濾器，以便確保這種過濾器有足夠長的壽命。除非這種除塵裝置做得比較大，其缺點在于必須定期地清洗。從此也使用了所謂的旋轉洗滌機或濕式洗滌機，其中，含粉塵的空氣則經過一個在氣流中運轉的風機葉輪而抽吸入洗滌機外殼里，以便在緊隨著的分離部件里用細小分布的水加載使空氣與這含有粉塵的水分開。此時有問題的是使流出的純空氣保持干燥，因為尤其是在井下采礦業中潮濕的空氣又會帶來另外的問題。
因而本發明的任務就是提出一種有效的濕式除塵裝置，它具有穩定的特性曲線、高的粉塵分離度和濕氣分離度。
按照本發明，解決上述任務的方法是使由空氣、粉塵和水的混合物進氣的風機葉輪的驅動裝置配有一個減速箱；而且分離部件具有一個除塵器，它呈傾斜直至近似水平地位于氣流中。
這種結構的除塵裝置可以有利地進行溫式除塵，而過去濕式除塵裝置中所出現的問題不會妨礙運轉。尤其是通過減速箱就保證了使這種除塵裝置的運轉實際上與粉塵和水的含量無關，或者說與數量無關。減速箱保證了均勻運行，因而有穩定的特性曲線，這又有助于使均勻干凈的空氣從除塵裝置里離開，也與粉塵和水的含量無關，或者說與數量無關。可以使分離部件，也就是說此外尤指除塵器，呈傾斜直至近似水平地置于氣流中，這樣就保證了氣流的最佳脫水效果，同時通過后續的其它機組另外還有助于使近于干燥的氣流以除塵裝置里流出。此外，有利的是通過對除塵器的特殊布置而避免了這種機組的堵塞，因為含有泥漿的水能夠連續不斷地滴落和排出。
按照本發明的一種有利的實施形式是在除塵器前面配有一個噴嘴裝置。通過此噴嘴裝置就能夠定期地清洗除塵器，以便確保使其分離度也總是保持最佳值。此外也指出了這種途徑，就是通過緊靠著除塵器入口前的噴嘴裝置還使其它的粉塵粒或余留的粉塵粒與水粘結起來，這樣也保證了實際上使所有的粉塵粒能夠粘結起來滴落入水箱里。
按照本發明，除塵器應該盡可能水平地布置在氣流里。根據含塵量，或者說按照粉塵種類，有利的是改變除塵器的傾斜。因此如果按照本發明使除塵器的傾斜可以調整，那么就特別有利了。為此，本發明考慮了在洗滌機外殼的輸入部位通過相應的探頭來檢測含塵量和粉塵種類，以便然后在運行過程中以及在運行暫停時改變除塵器的傾斜。不言而喻，如果粉塵量變化了，并且經過較長的時間可識別出變化了，那么改變傾斜地也是很有利的。
前面已經指出，在除塵器前布置一個噴嘴裝置是有利的，此處使除塵器和噴嘴裝置作成一起通過伺服馬達而可以轉動，以確保氣流的準確作用。因此總是可以從相同的角度來噴水，或者也可以噴其它液體，這樣就能夠尤其是使最佳部位的清洗作用保持住。
為了確保使噴嘴裝置與除塵器一起偏轉或者說調整，而不致于使供水產生問題，本發明考慮使噴嘴裝置具有一種柔性的供水接頭。這里可以是一段膠管在中間滑動伸縮，或者是旋轉鉸鏈，這樣就可以使噴嘴裝置相對于相應的連接管而來回運動。
在除塵器里空氣流在很大程度上與含粉塵的泥漿水脫開。為此除塵器有一種相應的填充料，按照本發明是使這種除塵器裝備一種海綿狀的鋼絲織物充填物或者鋼絲編織充填物。經過這種鋼絲織物使氣流多次換向，從而使泥漿顆粒相應地被氣流沖擊并通過回彈能量而與空氣分開。然后這些泥漿顆粒由水攜帶并滴落入箱內，在這箱內泥漿與水分離開，因而水就能在循環回路里流回去。這種鋼絲織物或編織物如試驗所指出的那樣，具有特別優良的性能，因而能可靠地分離即使是攜帶有最細小粉塵粒的水滴，并且與氣流分開。
根據粉塵類型或者其狀態，如果在水里加入例如表面活性劑(Entspannungsmittel)的話，那是有好處的。為此本發明規定使噴水嘴對著含有粉塵的空氣的流入方向排出地布置，并與一個設置于噴水嘴和水箱之間的供水泵相連接，這個泵同時與一個水添加劑用的附加水箱抽吸相連。首先，由于噴水嘴布置合理使得水滴能夠容易而可靠地與粉塵粒粘結起來，這種粘結通過水添加劑，例如表面活性劑而得到改善。此時供水泵由附加水箱抽吸所需要多的水添加劑，使其同時與水混合，并將此混合物噴向氣流。已經確保了粉塵顆粒與水的緊密粘結，因而也保證了在除塵器內實現分離并以空氣中排出。
對于特別固執的粉塵，由于其產生或其它因素的影響而難于浸潤，那么如果除了噴水嘴外再在洗滌機外殼的流動通道上分布配置其它的噴嘴可能是有益的。尤其是這些噴嘴的連接要使它們只在需要時才同時起動作用，否則的話則不起作用。
由除塵器和隨后布置的機組從氣流里取出的水就流入水箱，并從那里起返回至循環回路。當然總是會有一些水要損失，因而循環回路里必需要補給。按照本發明，實現這種補給的方法是使水箱具有一個浮子，它用于控制供水泵管子和布置在循環回路中的閥門。經由這種浮子首先例如可以改變供水泵管子的傾角，以便即使在水面下降時也能夠從水箱里抽吸出其余的水。但是如果存在某一個值的話，那么經由這浮子就使布置于新鮮水進口的閥門受到控制，這種閥門就是用來使新鮮水輸入的。這種結構設置可以實現經濟地運行，因為只有當不輸入新鮮水就不能保證繼續順利運行的時候才確實地輸入新鮮水。
前面已經指出，水箱的結構布置應能在其中使粉塵和水分開。但同時要確保經由這供水泵管子確實只是抽吸了干凈水，其中為一個經由中間壁而與剩余水箱分隔開的腔室配置了浮子和可旋轉布置的供水泵管子。由此那么也同樣提出了上述可能性，也就是使供水泵管子偏轉，以便能夠在較長的時間內抽吸水，而不需要輸入新鮮水。在相應地通過中間壁而隔開的腔室里總是存有純凈水，盡管在中間壁的另外一側還有含泥漿的水或者甚至于或多或少還有泥漿。
對于這樣一種分隔開的腔室，如果中間壁與箱底經由一個鉸鏈連接是有利的，因為這樣存在著使中間壁偏轉的可能性，而且因此或多或少的水就可能流入分隔開的腔室里。中間壁的傾斜例如可以與供水泵管子相組合或者相一致地偏轉，以便如前所述就能以腔室里抽吸純凈水。
在除塵器后布置了其它的機組，用于獲得盡可能干燥的空氣。本發明規定，在除塵器后布置了水滴收集器并裝備了一些捕集器，它們都置于氣流中分離著余下的粉塵，首先當然是水滴。這些捕集器的數量很大，因而無論如何甚至是余下的水滴也都被有效地捕集和分離了，而氣流則相應地圍著捕集器來回旋流，同時排出水滴，但就是“干燥”后也從除塵器或者說水滴收集器里流出。阻止這種捕集器產生磨損的方法是使作成止流盤的捕集器涂覆上特氟隆(Teflon)。即使當剩余濕氣連續不斷地在水滴收集器里析出時也確保可以達到長的使用壽命。特氟隆甚至還有這樣的優點，就是它有利于水或者說水滴的凝結。特氟隆就是聚四氟乙烯。
風機葉輪的葉片在風流里旋轉，其中風流不僅夾帶著粉塵，而且也有水，或者說是由兩者組成的混合物。為了避免使葉片過載，本發明規定，風機葉輪的葉片采用高耐磨鋼制成并且/或者具有一種相應的表面或者說涂覆層。同時這表面也應該很光滑，從而使泥漿無法在上面堆積。由于對氣流噴了水，而且末了也由于這些葉輪所以總是不會使泥漿粘附住。
尤其在井下采礦時由于礦井的深度必須使風流，也就是空氣冷卻。通風冷卻裝置的運行會受到影響，因為或多或少有含粉塵的氣流進入此通風冷卻裝置，粘結在冷卻管上，從而使冷卻效果變差。因此必須定期地清洗這通風冷卻裝置，但這很費時間，而且實際上只有在冷卻裝置停機期間才有可能。因為粉塵顆粒往往確實就粘附在冷卻管上，因此清除它們所需要的花費有時是很可觀的。按照本發明則就可能使洗滌機在輸出側裝有一個用于通風冷卻裝置的組合接頭，從而使這種通風冷卻裝置直接連接到這除塵裝置上。它使干凈的風流冷卻，實際上根據不再污染，并且具有均勻的較高的冷卻功率和冷卻效應，因為粉塵不可能沉積在冷卻管上了。通過除塵裝置和通風冷卻裝置的這種組合因此就能夠有利地避免井下通風冷卻裝置運行時局部產生的一些重大問題。
尤其在井下采礦時可以有利地采用的使采礦設備在高溫時運行的方法規定了，使風流直接在冷卻過程之前就與夾帶的粉塵分開。通過氣流的這種提前凈化就能夠確保一種從原子價起均勻的冷卻運行，因為已經排除了所使用冷卻管的泥漿粘結。此外使氣流同時也一直干燥，使冷凝水的產生一直減少，從而使氣流的冷卻可靠而迅速地運行。
本發明的特征在于，除塵裝置作成旋轉洗滌機的形式，這種除塵裝置由于其特殊的結構型式和配屬其的一些機組可以使其運行具有穩定的特性曲線，而且同時在相對干燥的空氣時工作具有良好的粉塵分離度。含粉塵的空氣經由一個設置于氣流中的風機葉輪被抽吸，在洗滌機外殼的入口處就已用水噴灑，并然后與這含泥漿的水分開，因此離開這洗滌機外殼的是純的干凈空氣。分離這含有泥漿的水的除塵器應該合理地布置和設計，以使其最好地解決屬于它的任務，而不會由于所收集的泥漿而導致這些機組的堵塞。含泥漿的水被輸入水箱，在此處使泥漿和水相互分離并使干凈水返回至循環回路中。干凈水的返回是自動進行的，因此總是只有無論如何都必須要的那么多干凈水或新鮮水必須被輸入進去。經由供水泵在必要時也向水里添加表面活性液體或者其它的添加材料，以便使粉塵顆粒粘結在噴射水里更加容易和快速，但無論如何要保證安全。
本發明的其它細節和優點見以下附圖的說明，在此附圖中表示了一種優選的實施例，并有必要的細節和零件。以下所示

圖1表示一個除塵裝置的側視圖，局部剖切。
圖2表示除塵裝置輸出端的平面圖。
圖3表示輸出端和水箱的一個側視圖。
圖1側視圖所示的除塵裝置1涉及一個所謂的旋轉洗滌機。含有粉塵的空氣經由風機葉輪6被抽吸入洗滌機外殼2里，也就是說來自輸入側3。含粉塵空氣以輸入側3通過洗滌機外殼直至輸出側4，其中風機葉輪6和葉片7與原有的驅動裝置5相對立位于風流20中。
在輸入側3首先布置了許多噴水嘴8，它們對著流入的空氣噴入水，以便使夾帶的粉塵粘結起來。這里，為了能夠在運行時具有均勻的特性曲線而與風量、粉塵量或者其它的負載無關，那么要為驅動裝置5配置一個減速箱10。該減速箱見圖1中虛線所示，它位于洗滌機外殼2之內，至少這樣它就看不到。
在風機葉輪6和驅動裝置5的后面在洗滌機外殼2里有一個或多個分離部件11，通過這些分離部件就使含泥漿水與空氣分離并導入至水箱12內。
圖1表示了此處用作為第一個分離部件的除塵器20傾斜放置在氣流21里，以便這樣使泥漿水的流出更容易。未示出的是該除塵器20可圍繞一個未示出的軸旋轉，使它在氣流中處于接近水平，從而使收集的泥漿水能夠容易并可靠地滴落下來并導入水箱12。
水箱12有一個進水管或者說新鮮水進水管13和一個排水箱14。這兩者或者只有新鮮水進水管13經由浮子15控制，該浮子隨水而向上、向下運動并同時例如開啟或關閉進水管13。排水管14，或者供水泵管子33布置成可旋轉的，以便能夠適應上升的或者下落的水面18。
含泥漿的水首先到達直接位于除塵器20下方的部位，此時可以通過排料閥門16將泥漿17排出，這只有當水箱底37沉積了足夠多的泥漿17時才進行。因此水箱底37為傾斜設置，以便使泥漿17自動地向排料閥門16的方向滑動。
在除塵器20前面的氣流21里設置了一個噴嘴裝置22，必要時就可經由這種裝置給除塵器20供水，以便將粉塵污物去除掉。當然這樣一種過程通常僅僅隔很長時間才需要，因為由于除塵器20呈傾斜布置或者說近似水平的布置就能夠使泥漿水或者說泥漿向下流出來，但從預防考慮噴嘴裝置22還是必要的。同時除塵器20和噴嘴裝置22的傾斜都可以經由一個伺服馬達23來改變，也就是說按照空氣的成份，而且也與濕度有關。尤其是這種噴嘴裝置22的偏轉因此可以毫無困難，因為噴嘴裝置22具有一個柔性的或者同樣可偏轉的供水接頭24。
除塵器20具有一種鋼絲織物填充物25，其僅在圖1中有表示。通過氣流的多次換向就把含粉塵的水阻擋住，并能沿著在相應的鋼部件上向下流動，以便從洗滌機外殼2里流出。要是經由伺服馬達23使除塵器20偏轉了，那么有利的是省略掉如圖1所示的支承底座26。那么噴嘴裝置22和除塵器20就可以圍繞一個此處不能看到的軸轉動到水平位置或近似水平位置。
無論是噴水嘴8還是噴嘴裝置22都經由一個供水泵28，用來自水箱12的水進行操作。此外，供水泵28經過供水管27與一個添加箱29相連接，以便必要時由此抽吸水添加劑并一起進入循環回路，以使粉塵容易地粘結到噴射水里。對于一些特殊固執的粉塵可能必須要接入附加的噴水嘴31,32，它們在流動通道30上方分布布置。這些噴水同樣也迎對著氣流21，而且另外也使粉塵能夠粘結入水滴里去。
富含有泥漿水的氣流的流動通道用30來表示。此處可見，流動通道30圍繞著驅動裝置5，因而這些結構部件不得布置在洗滌機外殼2之內，而寧可布置在一個相應的空隙或者一個相應的空腔內，從而使熱量能夠向外直接傳走。
前面已經指出，水在很大程度上都在循環回路里流動，而且只有自然而產生的損失才由新鮮水加以補充。水經由供水泵28和供水泵管子33由腔室36里抽吸出來并送入循環回路。腔室36通過一個中間壁35與其余的水箱12分隔開，以便在此處確保該部分水不輸出，而且使浮子15也總是保持其功能。其中中間壁35可以經由一個鉸鏈38而偏轉，以便在必要時即使當水面18下降時也總是能抽吸出水來。在新鮮水輸水管路13′里的閥門34經由浮子15控制并保證使得總是只有肯定必需的那么多新鮮水注入水箱12。
在圖1中所示的除塵器20的后面有一個水滴收集器40。該水滴收集器40具有許多個捕集器41,42，可能由空氣攜帶的水就落入其中，然后同樣使其滴落入水箱12里。
圖2表示了洗滌機外殼2的輸出側4的俯視圖，此處依據捕集器41，42表明，這種純機械原理工作的機組具有必要的可靠性可以使得實際上最后的水滴也都從氣流21里分離出來。
圖3最終再一次表示了洗滌機外殼2的輸出側4的部分，是側視圖，此時再次指明了，除塵器20在洗滌機外殼2里布置得很傾斜直至水平，而水滴收集器40在其中為直立的。滴入水箱12里的含泥漿水進入一個相對較大的穩定區，從而使水和泥漿能夠相互分離。用于其它噴嘴的水越過中間壁35并到達腔室36的部位，借助于用浮子15調整的控制裝置就可以由供水泵28將這些水從腔室36里抽吸起。
水管接頭24應當是柔性的，從而使它能與噴嘴裝置22和除塵器20的運動一起執行。此處例如可以是一段膠管，其中它也還能夠伸縮，以便不妨礙除塵器20和噴嘴裝置22的旋轉過程。
洗滌機外殼2的輸出側4有一個組合接頭45。經過這組合接頭45就可能后接上冷卻機組，尤其在井下采礦中就是所謂的通風冷卻裝置。具有很大優點的是，該通風冷卻裝置只需要冷卻清潔過的空氣，或者說清潔過的風流，而當前的技術狀況則總是涉及到含粉塵的風流，這樣就會在冷卻管上有沉積，或者說至少產生了使其功能惡化的沉淀層。
要是由于任何一些原因而證實肯定必需的話，那么除此之外也提供了以下可能性在外殼里不僅布置第二個除塵器，也還布置第二個水滴收集器，或者布置在后接入的外殼里，它可以經過組合接頭與之連接。這也提高了這樣一種裝置的靈活性，而不至于使為此所化的投資費用太大。
所有列舉的特點，包括只是由附圖獲知的特點，無論是單獨的或者組合的都認為是本發明的重要內容。
權利要求
1．與產生粉塵的機器和/或設備一起使用的除塵裝置(1)，它尤其用于井下采礦和隧道掘進中，它有一個使風機葉輪(6)供氣并布置在洗滌機外殼(2)輸入側(3)的驅動裝置(5)，輸入側的噴水嘴(8)和位于輸出側(4)的用于含粉塵水的分離部件(11)以及一個水箱(12)，該水箱具有閥門控制的進排水(13,14)以及用于泥漿(17)的排料閥門(16)，其特征在于，為風機葉輪(6)的驅動裝置(5)配有一個減速箱(10)，作用于該風機葉輪(6)的是由空氣、粉塵和水組成的混合物，同時分離部件(11)具有一個除塵器(20)，它呈傾斜直至近似水平地位于氣流(21)中。
2．按權利要求1所述的除塵裝置，其特征在于，在除塵器(20)之前布置有一個噴嘴裝置(22)。
3．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，除塵器(20)的傾斜是可以調整的。
4．按前述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，除塵器(20)和噴嘴裝置(22)做成可以共同通過一個伺服馬達(23)而旋轉。
5．按權利要求4所述的除塵裝置，其特征在于，噴嘴裝置(22)具有一個柔性的水管接頭(24)。
6．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，除塵器(20)裝有一種海綿狀的鋼絲織物填充物或者鋼絲編織物填充物(25)。
7．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，噴水嘴(8)對著含粉塵空氣的流入方向排出地布置，并與一個布置在噴水嘴(8)和水箱(12)之間的供水泵(28)相連接，它同時與一個用于抽吸水添加劑的附加箱(29)相連接。
8．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，除了噴水嘴(8)以外在洗滌機外殼(2)里的流動通道(30)上方分布地布置了其它的噴嘴(31,32)。
9．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，水箱(12)有一個浮子(15)，它用于控制供水泵管子(33)和一個布置在新鮮水進水路(13)中的閥門。
10．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，給一個經過中間壁(35)與其余水箱(12)隔開的腔室(36)配備浮子(15)和可擺動布置的供水泵管子(33)。
11．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，中間壁(35)經過一個鉸鏈(38)與水箱底(37)相連接。
12．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，在除塵器(20)后設有一個水滴收集器(40)并裝備有捕集器(41,42)，它們布置在氣流(21)里分離余下的粉塵首先是水滴。
13．按權利要求12所述的除塵裝置，其特征在于，作成止流盤的捕集器(41,42)都涂覆有特氟隆(聚四氟乙烯)。
14．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，風機葉輪(6)的葉片(7)是由高耐磨鋼材制成和/或具有一種相對應的表面或者說涂覆層。
15．按上述權利要求之一所述的除塵裝置，其特征在于，在洗滌機外殼(2)的出口側(4)有一個組合接頭(45)用于通風冷卻裝置。
16．在井下采礦和隧道掘進時使采礦設備在高溫下運行的方法，其中使熱的含有粉塵的風流經過流動著冷水的冷卻管，因而被冷卻，其特征在于，風流直接在冷卻過程之前就與攜帶的粉塵和濕氣分開。
全文摘要
為了清洗含有粉塵的空氣,尤其在井下采礦和隧道掘進中建議采用旋轉洗滌機1形式的除塵裝置1。這種旋轉洗滌機1的驅動裝置5配有一個減速箱10,以便能夠持久地保證直的特性曲線運行。此外在風機葉輪6后面布置有一個除塵器20形式的特殊的分離部件11,近似水平地懸掛布置在空氣流中。由于有效地阻止了除塵器20的堵塞,因而保證了均勻而可靠的運轉。
文檔編號B01D47/06GK1314198SQ0010433
公開日2001年9月26日 申請日期2000年3月17日 優先權日2000年3月17日
發明者R·波斯, C·豪波爾德 申請人:Cft股份有限公司