一种隧道掌子面爆破后降尘降温装置制造方法及图纸

一种隧道掌子面爆破后降尘降温装置，由轴流风机、风幕发生装置、喷头、电动机、风幕排气口、伸缩式进气道、喇叭形进气口、保温箱、低温溶液、高压溶液泵、输送管、支架、移动载具、液压升降装置、外接电缆、控制箱组成。保温箱设置在移动载具前部，平衡配重、存储低温溶液。伸缩式进气道安装在轴流风机前端，伸长，可以到达掌子面附近，收缩后，可减小装置长度和体积，方便运输。风幕环绕隧道横断面，阻挡爆尘向外扩散，环向双排设置在风幕发生装置内的喷头喷出雾化后的低温溶液与爆尘在风幕发生装置中充分混合、黏结、团聚形成液雾爆尘混合物，从风幕排气口喷出沉降，雾化的低温溶液吸收空气中的热量给掌子面降温。量给掌子面降温。量给掌子面降温。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道掌子面爆破后降尘降温装置


[0001]本技术涉及一种隧道掌子面爆破后降尘降温装置，属于隧道施工降尘降温领域的专利技术。

技术介绍

[0002]随着我国经济迅速发展，国家大力投入基础建设。我国幅员辽阔，地形复杂，修建高速公路和铁路经常需要开挖隧道。隧道开挖是一个复杂的工程，经常采用钻爆方式进行土石开挖。掌子面爆破后，碎石飞灰（俗称爆尘）和高热气体，甚至有毒有害气体一同释放出来。这些碎石飞尘和污染气体迅速占据隧道断面，并向外扩散，对于长隧道而言，这种污染不易控制，污染范围大。隧道能见度低，严重影响洞内二衬、仰拱等工序的施工环境。空气中漂浮着的大量有毒有害爆尘是造成隧道施工人员得矽肺病的主要原因。目前控制掌子面附近污染的主要措施是大量通风，采用稀释的方式降低爆尘浓度，增加可见度，同时降温散热。通风的方式控制掌子面附近的污染往往需要长时间的大量通风，耗时耗能，由此引起前后工序衔接时间差增大，造成极大的资源浪费。目前隧道掌子面爆破后的通风机一般设置在隧道外，向隧道内大量送入新风，对于长隧道，通风能耗大，还不能有效控制污染物的扩散。因此急需专利技术一种可以用于隧道掌子面爆破后的降尘降温装置，最好是可移动的，直接将这个装置靠近掌子面，从源头控制污染物，迅速形成空气幕，抑制污染物扩散，同时喷降温溶液，将隧道内的高温有害气体降温并将有害气体物理或者化学的方式进行除去。这样，能够迅速控制爆尘扩散，降尘、降温、降有害气体浓度，缩短工序衔接时间，保护其他工段的施工环境，是一项非常有意义的专利技术。

技术实现思路

[0003]本技术的基本思路是：利用装置可移动的特点，将该装置布置在靠近掌子面附近，大量出风形成空气幕（或称风幕），抑制爆尘、热气体等污染物向外扩散，风幕的气流来自于爆尘气体本身，具有正压的爆尘气体经过轴流风机吸入到风幕发生装置，风幕发生装置内有一个近乎180
°
的回弯，吸入的爆尘气体在回弯里完成惯性除尘，大颗粒的爆尘在这里被除下。风幕发生装置中布置有降温溶液的喷头，喷出的低温雾液与爆尘结合，细小颗粒的爆尘作为湿润的凝结核，迅速团聚，粒径增大，质量增大，靠重力和惯性力的影响，脱离风幕中的气流，沉降到地面，同时，风幕气流中颗粒物减少，射流流程延长，风幕可以包围整个隧道断面。掌子面附近环境温度较高，低温雾滴吸收热量升温，进一步吸收气化潜热，变成气体，使得环境温度降低，雾滴也可以与有害气体结合，降低有害气体的浓度，比如，二氧化硫气体与雾滴结合形成酸雾，吸附在爆尘团上，沉降下来。综上所述，本技术以风幕为界，将污染物阻止于风幕和掌子面之间，正压爆尘被吸入风幕发生装置，靠惯性先除去粗大尘粒，再利用低温雾滴进一步降尘、除热、除有害气体，这样，在爆破掌子面附近形成独立的降尘降温的气体循环，降低能耗，提升除尘降温效果。
[0004]本技术的优点是：本技术将轴流风机、风幕发生装置、喷头、电动机、风幕
排气口、伸缩式进气道、喇叭形进气口、保温箱、高压溶液泵、输送管、支架、液压升降装置、外接电缆、控制箱等设备集成布置在移动载具上，可根据隧道实际情况调节该装置高度，也可以根据爆破情况确定进气道的伸缩长度，该装置方便灵活。在爆破前，将该装置置于掌子面前100
‑
150米处，爆破完成后即刻启动，风幕形成，高压高热爆尘到达该装置，即刻被吸入到风幕发生装置中，迅速完成大颗粒的惯性除尘和小颗粒的团聚降尘，响应快，降尘降温效果好，能耗低。喷头布置方向与气流一致，可防止堵塞，运行可靠。本技术设备高度集成，方便长途运输和隧道内的移动，同时，电子器件少，可靠性高，运行管理维护简单，特别适合隧道内降尘降温。
附图说明
[0005]本说明包括三幅附图：图1是一种隧道掌子面爆破后降尘降温装置的主视剖面示意图，图2是一种隧道掌子面爆破后降尘降温装置的右视示意图，图3是一种隧道掌子面爆破后降尘降温装置A—A的剖面示意图。图中：1、喇叭形进气口，2、伸缩式进气道，3、轴流风机，4、喷头，5、电动机，6、高压溶液泵，7、保温箱，8、液压升降装置，9、风幕排气口，10、风幕发生装置，11、输送管，12、外接电缆，13、低温溶液，14、支架，15、移动载具，16、控制箱，17、液压推杆。
具体实施方式
[0006]以下结合附图，对本技术做进一步的描述。如图所示，一种隧道掌子面爆破后降尘降温装置特征在于：其特征在于由轴流风机3、风幕发生装置10、喷头4、电动机5、风幕排气口9、伸缩式进气道2、喇叭形进气口1、保温箱7、低温溶液13、高压溶液泵6、输送管11、支架14、移动载具15、液压升降装置8、外接电缆12、控制箱16成组成。保温箱7设置在移动载具15前部，电动机5同轴连接轴流风机3，伸缩式进气道2设置在轴流风机3前端，电动机5、风幕发生装置10和轴流风机3依次安装在支架14上，支架14、移动载具15通过液压升降装置8连接一起。风幕发生装置（10）既作为风幕装置又作为液雾与爆尘的混合场所；电动机（5）位于风幕发生装置（10）、保温箱（7）之间，平衡配重和避免爆尘进入电动机内部；喷头（4）在风幕发生装置（10）内呈环向双排布置，且喷头朝向与气流方向一致；低温溶液（13）为具有吸附、黏结爆尘功能的低温抑尘剂水溶液。
[0007]运行时，该装置到达指定位置后，液压推杆17推动伸缩式进气道2前伸至爆尘深处，电动机5驱动轴流风机3转动，轴流风机3将含有爆尘的空气通过喇叭进气口1吸入，爆尘气流进入风幕发生装置10，设置在移动载具15前部的保温箱7内存储低温溶液13，低温溶液13由高压溶液泵6输送至喷头4雾化，雾液与爆尘在风幕发生装置10中充分混合、黏结、团聚形成液雾爆尘混合物由风幕排气口9喷出沉降，气体则形成环绕隧道横断面的风幕，阻挡爆尘向外扩散。
[0008]设置在移动载具15前部的保温箱7内存储低温溶液13，低温溶液13由高压溶液泵6输送至喷头4雾化，雾液与爆尘在风幕发生装置中充分混合、黏结、团聚形成液雾爆尘混合物由风幕排气口9喷出沉降，喷头4在风幕发生装置10内呈双排环形布置，且喷头4设置方向与气流方向一致，以避免爆尘堵塞喷孔。
[0009]进一步的措施为：在条件允许的情况下，低温溶液可以使用冰水混合物。
[0010]综上所述，本技术采取吸、喷位于同侧的形式，在靠近掌子面附近形成风幕，阻挡爆尘向外扩散，在风幕发生装置中除去大颗粒爆尘，小颗粒爆尘与雾滴结合后团聚、沉降，除尘效果明显；低温雾滴降温效果明显，同时还可以除去部分有害气体。该装置降尘降温效果好，在我国节能减排的大形势下，是一项非常有意义的专利技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道掌子面爆破后降尘降温装置，其特征在于由轴流风机（3）、风幕发生装置（10）、喷头（4）、电动机（5）、风幕排气口（9）、伸缩式进气道（2）、喇叭形进气口（1）、保温箱（7）、低温溶液（13）、高压溶液泵（6） 、输送管（11）、支架（14）、移动载具（15）、液压升降装置（8）、外接电缆（12）、控制箱（16）组成，保温箱（7）设置在移动载具（15）前部，保温箱（7）存储低温溶液（13），高压溶液泵（6）将低温溶液（13）泵入喷头（4），电动机（5）同轴驱动轴流风机（3），伸缩式进气道（2）设置在轴流风机（3）前端，电动机（5）、风幕发生装置（10）和轴流风机（3）依次安装在支架（14）上，支架（14）、移动载具（15...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天鸿，杨姣，韩如冰，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：新型
国别省市：