本实用新型专利技术提供一种复合沉降装置，复合沉降装置包括外壳、导气组件、气栅筒和排气扇，外壳包括支撑座和筒体，筒体内设有惯旋腔室，惯旋腔室的轴线沿水平方向延伸，筒体的筒壁内开设有水流通道，筒体的内周壁开设有与水流通道连通的喷水口，导气组件设置在惯旋腔室的进风端，导气组件包括多个叶片，多个叶片以惯旋腔室的轴线为中心依次布置，相邻两个叶片之间形成导气间隙，气栅筒的轴线平行于惯旋腔室的轴线，气栅筒安装在筒体上，气栅筒内设置有排气通道，气栅筒的筒壁上开设有进气槽，进气槽连通排气通道和惯旋腔室，排气扇安装在气栅筒内并位于气栅筒远离导气组件的一端。该复合沉降装置在吸收空气内尘雾的同时，避免向空气释放大量水雾。大量水雾。大量水雾。
【技术实现步骤摘要】
复合沉降装置
[0001]本技术涉及隧道施工领域，具体地说，是涉及一种用于隧道施工时使用的复合沉降装置。
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。
[0003]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。
[0004]现有一种降尘降温装置，通过向隧道内喷射水雾的方式使得粉尘迅速沉降，但是该方式将水雾释放到整个隧道空间里，容易使得隧道内工作环境湿度迅速增加，环境的湿漉脏污大大缩减机械设备的寿命，容易造成漏电和短路事故。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是提供一种复合沉降装置，该复合沉降装置在吸收空气内尘雾的同时，避免向空气释放大量水雾，不会导致隧道内湿度暴增，也无需使用过滤网等耗材，经济环保。
[0006]为实现上述目的，本技术提供一种复合沉降装置，包括：外壳，外壳包括支撑座和筒体，筒体设置在支撑座的上方，筒体内设有惯旋腔室，惯旋腔室的轴线沿水平方向延伸，筒体的筒壁内开设有水流通道，筒体的内周壁开设有喷水口，喷水口与水流通道连通，筒体的底部开设有排污口，排污口与惯旋腔室连通；导气组件，导气组件设置在惯旋腔室的进风端，导气组件包括多个叶片，多个叶片以惯旋腔室的轴线为中心依次布置，相邻两个叶片之间形成导气间隙；气栅筒，气栅筒的轴线平行于惯旋腔室的轴线，气栅筒安装在筒体上，气栅筒内设置有排气通道，气栅筒的筒壁上开设有进气槽，进气槽连通排气通道和惯旋腔室；排气扇，排气扇安装在气栅筒内并位于气栅筒远离导气组件的一端。
[0007]由上述方案可见，工作时，排气扇启动，气流经过叶片之间的导气间隙，叶片将来流沿惯旋腔室的周向偏转后导入惯旋腔室内，来流导入惯旋腔室后由于惯性在惯旋腔室内旋转。气栅筒内的排气扇作为复合沉降装置的气流动力源，不断地通过气栅筒的进气槽从惯旋腔室抽吸气体。水流通道内的水经过喷水口进入惯旋腔室并沿着筒体的内周壁形成环
壁水幕，由于惯旋腔室内的环壁水幕是贴面而行，不会形成大量飞溅水雾，防止液滴向空气内释放，有效防止空气湿度暴增。同时气流在惯旋腔室内反复旋转时，由于惯性作用，大量烟尘和液滴会一进步撞击在环壁水幕上，有效吸收消除烟尘和液滴，且污水通过排污口流入下方的接水盘中，无需海绵、活性炭、滤网之类的过滤耗材也可以实现空气的迅速净化。且该复合沉降装置在吸收空气内尘雾的同时，避免向空气释放大量水雾，不会导致隧道内湿度暴增，也无需使用过滤网等耗材，经济环保。另外，由于排气扇的旋翼所在区段的气栅筒的直径小于叶片的直径，也即小于惯旋腔室直径，排气扇可以使用较小的扭矩实现高速旋转，有利于降低排气扇电机的负载扭矩，从而使得排气扇电机更加容易地运行在高效率状态，节省能耗。
[0008]一个优选的方案是，导气组件还包括导气件，导气件呈圆锥状，导气件的母线与惯旋腔室的轴线共线设置，各叶片均设置在靠近导气件的底面的一端且沿着导气件的周向布置，导气件的顶点位于叶片远离惯旋腔室的一侧。
[0009]进一步的方案是，导气件的侧面设置有导气肋板，导气肋板自靠近导气件的顶点处朝向导气件的底面呈螺旋状延伸，导气肋板与叶片的旋向一致。
[0010]由此可见，导气件位于叶片的上游，导气件呈圆锥状将气流从轴线引导至惯旋腔室的径向外侧，并通过其上的导气肋板迫使来流发生初步偏转，而后叶片进一步将来流沿惯旋腔室的周向偏转导入惯旋腔室，来流导入惯旋腔室后由于惯性在惯旋腔室内旋转。
[0011]进一步的方案是，导气肋板的数量为两个以上，多个导气肋板沿着导气件的周向间隔布置。
[0012]一个优选的方案是，导气肋板上远离导气件的侧面的一侧设置有水幕条，水幕条沿着导气肋板的边缘延伸，水幕条内设置有水幕条流道，水幕条上还开设有两个以上均与水幕条流道连通的水幕条出水口，水幕条流道与水流通道连通；和/或叶片的前缘设置有水帘条，水帘条沿着叶片的前缘延伸，水帘条内设置有水帘条流道，水帘条上还开设有两个以上均与水帘条流道连通的水帘条出水口，水帘条流道与水流通道连通。
[0013]由此可见，水幕条在导气肋板上形成贴面而行的水幕，叶片的前缘上设置的水帘条，从而在叶片表面形成贴面而行的水帘。气流在导气肋板及叶片上受迫转向时，由于液滴粉尘密度大于空气密度，由于惯性作用，部分烟尘会撞击在水幕和/或水帘上。气流在惯旋腔室内反复旋转时，由于惯性作用，大量烟尘和液滴会一进步撞击在环壁水幕上，循环的水帘/水幕有效吸收消除烟尘和液滴，无需海绵、活性炭、滤网之类的过滤耗材也可以实现空气的迅速净化。
[0014]一个优选的方案是，筒体包括共轴线设置的内筒和外筒，外筒套设在内筒的径向外侧，水流通道位于内筒和外筒之间，喷水口在厚度方向上贯穿内筒，外筒上开设有与水流通道连通的注水孔。注水孔的数量为两个以上，多个注水孔沿着外筒的周向布置，至少一个注水孔位于外筒的顶部。
[0015]一个优选的方案是，筒体在每个喷水口处均设置有引导部，引导部与喷水口在筒体的径向上相对，引导部与筒体的内周壁之间形成引流通道。
[0016]由此可见，通过引导部的设置，能够促成水幕贴壁而行，这是由于一方面是射水出口切向布置，水幕具有射出初速度，能在离心作用下有效贴壁，即便气流与水幕反向而行，也不影响水幕自行贴壁。另一方面，气流旋向与水幕旋向一致时，进一步增加了水幕贴壁效
果，可以降低水压，环壁水幕也能良好贴壁，也就是水流气流同向可以更加节能。
[0017]一个优选的方案是，相邻两个叶片沿着惯旋腔室的轴线的投影的一部分重叠。
[0018]由此可见，这样可以有效偏转来流，避免气流沿惯旋腔室轴线方向直接进入惯旋腔室，有利于保障烟尘和雾滴的沉降。
[0019]一个优选的方案是，自进气槽的进气端至进气槽的出气端，进气槽的延伸方向与气栅筒在进气槽的进气端处的切线呈锐角设置；进气槽的数量为两个以上，多个进气槽沿着气栅筒的周向布置。
[0020]由此可见，进气槽与沿与切线夹锐角的方向延伸，使得进入进气槽的气体能够顺势地从惯旋腔室吸入旋转气流，也即旋转气流沿着直径逐渐缩小的半径螺旋进入气栅筒有利于促进气流在惯旋腔室内顺势旋转，提高烟尘雾滴的沉降效率。
[0021]一个优选的方案本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.复合沉降装置，其特征在于，包括：外壳，所述外壳包括支撑座和筒体，所述筒体设置在所述支撑座的上方，所述筒体内设有惯旋腔室，所述惯旋腔室的轴线沿水平方向延伸，所述筒体的筒壁内开设有水流通道，所述筒体的内周壁开设有喷水口，所述喷水口与所述水流通道连通，所述筒体的底部开设有排污口，所述排污口与所述惯旋腔室连通；导气组件，所述导气组件设置在所述惯旋腔室的进风端，所述导气组件包括多个叶片，多个所述叶片以所述惯旋腔室的轴线为中心依次布置，相邻两个所述叶片之间形成导气间隙；气栅筒，所述气栅筒的轴线平行于所述惯旋腔室的轴线，所述气栅筒安装在所述筒体上，所述气栅筒内设置有排气通道，所述气栅筒的筒壁上开设有进气槽，所述进气槽连通所述排气通道和所述惯旋腔室；排气扇，所述排气扇安装在所述气栅筒内并位于所述气栅筒远离所述导气组件的一端。2.根据权利要求1所述的复合沉降装置，其特征在于：所述导气组件还包括导气件，所述导气件呈圆锥状，所述导气件的母线与所述惯旋腔室的轴线共线设置，各所述叶片均设置在靠近所述导气件的底面的一端且沿着所述导气件的周向布置，所述导气件的顶点位于所述叶片远离所述惯旋腔室的一侧。3.根据权利要求2所述的复合沉降装置，其特征在于：所述导气件的侧面设置有导气肋板，所述导气肋板自靠近所述导气件的顶点处朝向所述导气件的底面呈螺旋状延伸，所述导气肋板与所述叶片的旋向一致。4.根据权利要求3所述的复合沉降装置，其特征在于：所述导气肋板的数量为两个以上，多个所述导气肋板沿着所述导气件的周向间隔布置。5.根据权利要求3所述的复合沉降装置，其特征在于：所述导气肋板上远离所述导气件的侧面的一侧设置有水幕条，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王博，莫蜀湘，卜德双，张启军，杜春辉，桂长伟，褚玉生，吴硕，陈行园，
申请(专利权)人：中铁十九局集团广州工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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