本实用新型专利技术提供了一种半包围结构的煤矿乏风收集装置，所述煤矿乏风收集装置包括筒体，所述筒体的一端设置有渐缩式结构一，另一端连接煤矿乏风扩散塔的出口处，所述筒体的一侧外壁设置有渐缩式结构二，且所述渐缩式结构一的大直径处和渐缩式结构二的大直径处朝向所述筒体，所述渐缩式结构二的小直径处外接有风道和负压风机。在本实用新型专利技术中，通过在乏风扩散塔出口设置筒体和渐缩式结构相结合形成空间上的半包围结构收集乏风，通流面积无突变，流场曲线平滑，提高了乏风收集率及技术方案的经济性；且无机械隔离装置，对原乏风塔乏风排放几乎无影响，确保煤矿井下安全；且收集装置支撑结构为独立形式不影响乏风扩散塔结构安全。构安全。构安全。
A kind of coal mine exhaust air collecting device with semi enclosed structure
【技术实现步骤摘要】
一种半包围结构的煤矿乏风收集装置
[0001]本技术属于煤矿开采
，涉及一种半包围结构的煤矿乏风收集装置。
技术介绍
[0002]我国正处于“碳达峰、碳中和”推进过程中，现有的煤炭开采中矿井通风产生的乏风(主要可燃成分为甲烷)，一般直接排空。甲烷气体具有很强的温室效应，其温室效应相当于二氧化碳的二十多倍，通过氧化装置的处理，利用产生的热量用于供热或发电，同时产生显著温室气体减排效应，一举两得。煤矿乏风中甲烷含量稳定，乏风收集装置不能影响矿井通风，收集效果的好坏将直接影响氧化装置的甲烷利用效果。乏风收集装置形式较杂乱、收集效果差异大，主要有侧吸式、顶吸式、加装隔离装置等，利用下游工艺系统的风机抽引乏风。
[0003]CN103670494A公开了一种煤矿乏风收集装置，该煤矿乏风收集装置包括：风井扩散塔，所述风井扩散塔为上下导通的筒体结构；集风罩，所述集风罩为上下导通的罩体，并设置有上端口和下端口，所述集风罩的下端口罩设于所述风井扩散塔的上部并固接在所述风井扩散塔的侧壁外；防爆盖，所述防爆盖为一盖体，盖合于所述集风罩的上端口；其中，所述集风罩的罩体侧壁开设有通风孔，且所述风井扩散塔的筒体内部空间通过该通风孔与外部导通。该专利技术的装置可以有效的对煤矿乏风进行收集、输送，为乏风流中瓦斯作为燃料助燃锅炉和乏风催化氧化等后续利用提供了气源。
[0004]CN103670477A公开了一种煤矿乏风输送系统，该乏风输送系统包括风井扩散塔、乏风收集装置、第一乏风输送通道和第二乏风输送通道；所述第一乏风输送通道的进气口与煤矿风井相连通；所述风井扩散塔的下端口与所述第一乏风输送通道的排气口相连通；所述乏风收集装置罩设于所述风井扩散塔的上部并固接在所述风井扩散塔的侧壁外；所述乏风收集装置中集风罩的罩体侧壁开设有通风孔，且所述风井扩散塔的筒体内部空间通过该通风孔与所述第二乏风输送通道的进气口相连通；所述第二乏风输送通道的排气口与乏风利用设备连通；该专利技术的煤矿乏风输送系统将矿井中的乏风进行输送，为乏风流中瓦斯作为燃料助燃和乏风催化氧化等利用提供了气源。
[0005]CN209286961U公开了一种煤矿乏风收集装置，具体为一种煤矿乏风收集装置，包括收集装置底座，所述收集装置底座的内侧壁活动连接有支撑柱，所述支撑柱的内侧壁活动连接有伸缩杆，所述支撑柱的外表面活动连接有紧固螺栓，所述伸缩杆的上表面固定连接有乏风收集箱，所述乏风收集箱的外表面开设有进风口。该煤矿乏风收集装置，通过沙尘过滤网、过滤层、雾化喷头和冷凝器的设置，将乏风中大块的煤矿颗粒进行隔离，雾化喷头和冷凝器对微小的灰尘进行隔离，对乏风中的杂质进行清除，存留纯净的瓦斯，为燃料助燃锅炉和乏风催化氧化等后续利用提供了纯净的气源，减少了后续利用中乏风对大气环境的污染。
[0006]目前现有的乏风收集装置中侧吸式存在开孔结构对原乏风塔结构有影响，必要时还需对塔体强度校核甚至加固，实现周期较长，煤矿矿方很难接受，另外由于开孔孔径的限
制，乏风收集率不高，工程经济性不理想；加装隔离装置由于存在机械、电气故障的可能性，无法保证乏风扩散塔绝对的安全排放，同时增加了设备投资等问题，因此，亟需设计开发一种半包围结构的煤矿乏风收集装置，以满足实际生产生活需求，克服现有技术的缺陷，提高乏风收集率的同时，能够更大规模的使用和推广。
技术实现思路
[0007]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种半包围结构的煤矿乏风收集装置，在本技术中，通过在乏风扩散塔出口设置筒体和渐缩式结构相结合形成空间上的半包围结构收集乏风，通流面积无突变，流场曲线平滑，提高了乏风收集率及技术方案的经济性；且无机械隔离装置，对原乏风塔乏风排放几乎无影响，确保煤矿井下安全；且收集装置支撑结构为独立形式不影响乏风扩散塔结构安全。
[0008]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0009]本技术提供了一种半包围结构的煤矿乏风收集装置，所述煤矿乏风收集装置包括筒体，所述筒体的一端设置有渐缩式结构一，另一端连接煤矿乏风扩散塔的出口处，所述筒体的一侧外壁设置有渐缩式结构二，且所述渐缩式结构一的大直径处和渐缩式结构二的大直径处朝向所述筒体，所述渐缩式结构二的小直径处外接有风道和负压风机。
[0010]在本技术中，通过在乏风扩散塔出口设置筒体和渐缩式结构相结合形成空间上的半包围结构收集乏风，通流面积无突变，流场曲线平滑，提高了乏风收集率及技术方案的经济性；且无机械隔离装置，对原乏风塔乏风排放几乎无影响，确保煤矿井下安全；且收集装置支撑结构为独立形式不影响乏风扩散塔结构安全。
[0011]需要说明的是，本技术中半包围结构的煤矿乏风收集装置的尺寸计算具体依照Standard k
‑
ε模型多方案进行筛选，确定了最佳结构尺寸。
[0012]作为本技术一种优选的技术方案，所述煤矿乏风收集装置为一体式结构。
[0013]作为本技术一种优选的技术方案，所述筒体的另一端连接煤矿乏风扩散塔的出口处的连接方式为柔性连接。
[0014]需要说明的是，本技术中将所述筒体的另一端连接煤矿乏风扩散塔的出口处的连接方式限定为柔性连接，是因为在这个基础上对原有乏风塔结构不会造成影响，进一步确保煤矿的井下安全性。
[0015]作为本技术一种优选的技术方案，所述筒体的直径大于煤矿乏风扩散塔的出口处的直径。
[0016]需要说明的是，本技术中的筒体为直筒形，其高度应与收集装置出口的风道尺寸匹配，保证风速在经济合理范围内(大约为10～15m/s)，其内径不应小于扩散塔出口尺寸，以保证乏风收集效果，考虑到经济性也不宜过大，本领域技术人员可根据实际情况进行尺寸的调节。
[0017]作为本技术一种优选的技术方案，所述筒体的内径为9000～10000mm，例如可以是9000mm、9100mm、9200mm、9300mm、9400mm、9500mm、9600mm、9700mm、9800mm、9900mm、10000mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]高度为6000～9000mm，例如可以是6000mm、6500mm、7000mm、7500mm、8000mm、8500mm、9000mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]作为本技术一种优选的技术方案，所述负压风机给出的负压值为
‑
130～
‑
50Pa，例如可以是
‑
130Pa、
‑
120Pa、
‑
110Pa、
‑
100Pa、
‑
90Pa、
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80Pa、
‑
70Pa、
‑
60Pa、
‑
50Pa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半包围结构的煤矿乏风收集装置，其特征在于，所述煤矿乏风收集装置包括筒体，所述筒体的一端设置有渐缩式结构一，另一端连接煤矿乏风扩散塔的出口处，所述筒体的一侧外壁设置有渐缩式结构二，且所述渐缩式结构一的大直径处和渐缩式结构二的大直径处朝向所述筒体，所述渐缩式结构二的小直径处外接有风道和负压风机。2.根据权利要求1所述的半包围结构的煤矿乏风收集装置，其特征在于，所述煤矿乏风收集装置为一体式结构。3.根据权利要求1所述的半包围结构的煤矿乏风收集装置，其特征在于，所述筒体的另一端连接煤矿乏风扩散塔的出口处的连接方式为柔性连接。4.根据权利要求1所述的半包围结构的煤矿乏风收集装置，其特征在于，所述筒体的直径大于煤矿乏风扩散塔的出口处的直径。5.根据权利要求1所述的半包围结构的煤矿乏风收集装置，其特征在于，所述筒体的内径为9000～10000mm，高度为6000～9000mm。6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志刚，张志洪，李易泽，陆启亮，刘光明，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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