用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置与方法
专利汇可以提供用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置与方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于测试与优化 煤 矿井下不同类型 除尘器 的装置与方法，装置包括粉尘发生器、钻孔、孔口集尘单元、除尘器单元和除尘效果 采样 单元；钻孔的前端与粉尘发生器的出尘口连通；钻孔内设有空心 钻杆 ，钻孔的直径大于钻杆的直径；钻孔的孔口处设有孔口集尘单元，孔口集尘单元与除尘器单元连通，所述的除尘效果采样单元能够对除尘单元的除尘效果进行采样。本发明结构简单，操作方便，便于测试其新研发的集尘器密封特性与集尘特性参数及不同类型的降尘效果的优劣，本发明从根本上实现了井下煤巷干式钻孔施工不同类型除尘器在实验室的参数测定与优化，为煤矿井下的安全高效开采和粉尘有效防治提供强有 力 的技术 支撑 。，下面是用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置与方法专利的具体信息内容。
1.一种用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：包括粉尘发生器、钻孔、孔口集尘单元、除尘器单元和除尘效果采样单元；钻孔的前端与粉尘发生器的出尘口连通；钻孔内设有空心钻杆，钻孔的直径大于钻杆的直径；钻孔的孔口处设有孔口集尘单元，孔口集尘单元与除尘器单元连通，所述的除尘效果采样单元能够对除尘单元的除尘效果进行采样；
所述的粉尘发生器包括粉尘气溶胶发生器，粉尘气溶胶发生器的出口与钻孔的前端连通；粉尘气溶胶发生器通过管道与空气压缩机Ⅲ连接；所述的孔口集尘单元包括集尘器给进装置、集尘器及风压幕墙；所述的集尘器和集尘器给进装置套装在钻杆上；集尘器的前端与钻孔和钻杆之间的间隙连通，后端处固定有风压幕墙，风压幕墙与空气压缩机I连接；集尘器给进装置的前端与集尘器的后端连接，能够推动集尘器沿着钻杆给进；所述的集尘器的侧壁上设有粉尘导出口，粉尘导出口处设有正压射流器，正压射流器与空气压缩机Ⅱ连接；粉尘导出口能够与除尘器单元中的多个除尘器连接。
2.根据权利要求1所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：所述的除尘器单元包括水浴式除尘器、“箱式分级”除尘器和“水气混合二次射流”除尘器，水浴式除尘器、“箱式分级”除尘器和“水气混合二次射流”除尘器分别能够通过软管与集尘器连接；所述的钻孔的前端为锥形吹尘口，锥形吹尘口与粉尘发生器的出尘口连通，集尘器的侧壁上设有防突挡板，防突挡板位于粉尘导出口前方。
3.根据权利要求1所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：除尘效果采样单元包括设置在除尘器单元出口处的防爆粉尘采样器I和滤纸I及设置在钻杆中心孔后端的防爆粉尘采样器Ⅱ和滤纸Ⅱ。
4.根据权利要求1所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：所述的集尘器给进装置包括若干油缸及套筒，所述的套筒套装在钻杆上，油缸位于套筒外侧，油缸的缸筒固定安装在钻机前端固定板上，套筒的前端设有法兰盘，法兰盘与油缸的前端连接；法兰盘与集尘器的后端连接。
5.根据权利要求2所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：所述的水浴式除尘器包括水箱、水及连接软管；所述的水箱顶板上设有通孔，所述的连接软管的出口端从通孔伸入水箱内的水中，连接软管的另一端用于与粉尘导出口连接。
6.根据权利要求2所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：所述的“箱式分级”除尘器包括箱体、若干振动式隔尘栏栅及海绵夹层栏栅；所述的箱体的顶部设有通孔，该通孔靠近箱体的一端设置，连接软管的出口端伸入箱体内；箱体的另一端的端板上设有除尘器出口和海绵夹层栏栅，海绵夹层栏栅设置在箱体内侧面上；所述的振动式隔尘栏栅平行于箱体的端板设置，振动式隔尘栏栅两侧分别设有一个水射流喷嘴，水射流喷嘴安装在箱体顶板上，箱体的底部设有煤浆排出通道。
7.根据权利要求2所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置，其特征在于：所述的“水气混合二次射流”除尘器包括除尘器体、进水管、进气管及气水混合喷嘴，所述的除尘器体下部为锥形，除尘器体上部为圆柱形；中部为圆柱形除尘器收缩段，小于除尘器体两端的直径；除尘器体上部设有进水管、进气管，进水管、进气管的出口端分别伸入除尘器体内，进水管、进气管的出口端分别与气水混合喷嘴的进水口和进气口连接；进水管、进气管上分别设有微调盘式水调阀和微调盘式气调阀。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器装置的操作方法，包括以下步骤：
1）组装用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的实验装置。
9.2）启动空气压缩机Ⅲ和空气压缩机Ⅱ，关闭风压幕墙风压开关；将空气压缩机Ⅲ和空气压缩机Ⅱ的风压均调至最大值0.6MPa，将粉尘气溶胶发生器1的发尘量控制在20 g/min；
3）通过防爆粉尘采样器I与防爆粉尘采样器Ⅱ采集集尘器后端和连接软管后端的粉尘浓度，采样时间2min；然后重复采集集尘器后端和连接软管后端的粉尘浓度两次；取三次测得的集尘器后端粉尘浓度的平均值作为集尘器后端的粉尘浓度，取三次测得的连接软管后端的粉尘浓度的平均值作为接软管后端的粉尘浓度；
4）分别对粉尘气溶胶发生器的发尘量为30 g/min、40 g/min、50 g/min，60 g/min、70 g/min、80g/min时，重复步骤3）；
5）将连接软管与水浴式除尘器连接；
6）风压幕墙开关打开，将粉尘气溶胶发生器的发尘量控制为20 g/min；将空气压缩机Ⅰ的风压调至最大值0.6MPa；
7）通过防爆粉尘采样器I与防爆粉尘采样器Ⅱ采集集尘器后端和水浴式除尘器上部排出粉尘浓度三次；取三次测得的集尘器后端粉尘浓度的平均值作为集尘器后端的粉尘浓度，取三次测得的连接软管后端的粉尘浓度的平均值作为接软管后端的粉尘浓度；
8）对空气压缩机Ⅲ和空气压缩机Ⅱ风压分别为0.5 MPa、0.4MPa、0.3 MPa、0.2 MPa时重复步骤7）；
9）将粉尘气溶胶发生器的发尘量分别控制为30 g/min、40 g/min、50 g/min，60 g/min、70 g/min、80g/min，重复步骤7）-8）；
10）将连接软管与“箱式分级式”除尘器连接，重复步骤5）-9）；
11）将连接软管与 “汽水混合二次射流式”除尘器连接，重复步骤5）-9）；
12）数据处理与优化。
10.根据权利要求8所述的用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的方法，步骤12）的具体操作如下;
12.1）采用如下公式计算粉尘浓度：
式中：CM ——空气中的粉尘浓度，mg/m3;
ΔM ——滤膜的增量，ΔM=M1—M2，mg ；
M1 ，M2 ——分别为采样前、后的滤膜质量，mg；
t ——采样持续时间，min；
Q —— 采样时的流量，L/min；
12.2）将实测的每组数据整理并绘制成变化曲线，在曲线图上找出最优除尘效果点及其相关参数；
12.3）对各组数据的统计分析，找出集尘器后端风幕墙的最优风压参数和除尘效果最优的除尘器。
用于测试与优化煤矿井下不同类型除尘器的装置与方法
技术领域
发明内容
4）分别对粉尘气溶胶发生器的发尘量为30 g/min、40 g/min、50 g/min，60 g/min、70 g/min、80g/min时，重复步骤3）；
5）将连接软管与水浴式除尘器连接；
6）风压幕墙开关打开，将粉尘气溶胶发生器的发尘量控制为20 g/min；将空气压缩机Ⅰ的风压调至最大值0.6MPa；
7）通过防爆粉尘采样器I与防爆粉尘采样器Ⅱ采集集尘器后端和水浴式除尘器上部排出粉尘浓度三次；取三次测得的集尘器后端粉尘浓度的平均值作为集尘器后端的粉尘浓度，取三次测得的连接软管后端的粉尘浓度的平均值作为接软管后端的粉尘浓度；
8）对空气压缩机Ⅲ和空气压缩机Ⅱ风压分别为0.5 MPa、0.4MPa、0.3 MPa、0.2 MPa时重复步骤7）；
9）将粉尘气溶胶发生器的发尘量分别控制为30 g/min、40 g/min、50 g/min，60 g/min、70 g/min、80g/min，重复步骤7）-8）；
10）将连接软管与“箱式分级式”除尘器连接，重复步骤5）-9）；
11）将连接软管与 “汽水混合二次射流式”除尘器连接，重复步骤5）-9）；
12）数据处理与优化。
式中：CM ——空气中的粉尘浓度，mg/m3;
ΔM ——滤膜的增量，ΔM=M1—M2，mg ；
M1 ，M2 ——分别为采样前、后的滤膜质量，mg；
t ——采样持续时间，min；
Q —— 采样时的流量，L/min；
12.2）将实测的每组数据整理并绘制成变化曲线，在曲线图上找出最优除尘效果点及其相关参数；
12.3）对各组数据的统计分析，找出集尘器后端风幕墙的最优风压参数和除尘效果最优的除尘器。
附图说明
2219—移动轮；
图5中：2301—进水管；2302—微调盘式水调阀；2303—瓦斯导入口；2304—除尘器体上部；2305—喷水喷气组件；2306—除尘器体下部；2307—除尘器收缩段；2308—提手；2309—水槽外圆板；2310—除尘器体；2311—微调盘式气调阀。
具体实施方式
2301、进气管的出口端分别与气水混合喷嘴的进水口和进气口连接；进水管2301、进气管上分别设有微调盘式水调阀2302和微调盘式气调阀2311。除尘器体2310外侧壁设有提手
2308，方便其转移。
3）通过防爆粉尘采样器I24与防爆粉尘采样器Ⅱ20采集集尘器后端和连接软管后端的粉尘浓度，采样时间2min；然后重复采集集尘器后端和连接软管后端的粉尘浓度两次；取三次测得的集尘器后端粉尘浓度的平均值作为集尘器后端的粉尘浓度，取三次测得的连接软管后端的粉尘浓度的平均值作为接软管后端的粉尘浓度；
4）分别对粉尘气溶胶发生器1的发尘量为30 g/min、40 g/min、50 g/min，60 g/min、70 g/min、80g/min时，重复步骤3）；
5）将连接软管19与水浴式除尘器21连接；
6）风压幕墙开关打开，将粉尘气溶胶发生器1的发尘量控制为20 g/min；将空气压缩机Ⅰ15的风压调至最大值0.6MPa；
7）通过防爆粉尘采样器I24与防爆粉尘采样器Ⅱ20采集集尘器10后端和水浴式除尘器
21上部排出粉尘浓度三次；取三次测得的集尘器后端粉尘浓度的平均值作为集尘器后端的粉尘浓度，取三次测得的连接软管后端的粉尘浓度的平均值作为接软管后端的粉尘浓度；
8）对空气压缩机Ⅲ2和空气压缩机Ⅱ14风压分别为0.5 MPa、0.4MPa、0.3 MPa、0.2 MPa时重复步骤7）；
9）将粉尘气溶胶发生器1的发尘量分别控制为30 g/min、40 g/min、50 g/min，60 g/min、70 g/min、80g/min，重复步骤7）-8）；
10）将连接软管19与 箱式分级式”除尘器22连接，重复步骤5）-9）；
11）将连接软管19与 “汽水混合二次射流式”除尘器23连接，重复步骤5）-9）；
12）数据处理与优化。
ΔM ——滤膜的增量，ΔM=M1—M2，mg ；
M1 ，M2 ——分别为采样前、后的滤膜质量，mg;
t ——采样持续时间，min；
Q —— 采样时的流量，L/min。
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