[发明专利]一种矿用一体化降尘泡沫制备装置

说明书

一种矿用一体化降尘泡沫制备装置，主要由压力水供给管、产泡剂预混筒体、压风供给管、气液混合加速筒体、渐扩旋流产泡筒体组成，其中产泡剂预混筒体、压风供给管、气液混合加速筒体、渐扩旋流产泡筒体位于同一轴线上，产泡剂预混筒体内依次设螺旋水射流喷嘴、液体自吸室、预混室、扩散室和混合液出流室，液体自吸室开有吸液管接口与吸液管连接，压力水供给管通过快速插接头与螺旋水射流喷嘴相连，气液混合加速筒体内依次设进气室、环形风射流喷嘴组、混合液加速室和气液混合室，压风供给管与进气室通过快速插接头相连，渐扩旋流产泡筒体成喇叭状，内部固定有旋流产泡元件，其结构简单可靠，无运动部件，操作及维护简便，适用于井下受限空间高效降尘。

技术领域

本发明属于安全生产技术领域，具体涉及一种矿用一体化降尘泡沫制备装置，尤其适用于电气设备安装困难的煤矿井下受限空间的降尘泡沫的高效制备。

背景技术

泡沫作为气液两相混合体，较之水雾，具有较大的气液界面面积，增大了与粉尘的接触面积，而且泡沫中含有发泡剂成分，增强了泡沫的润湿性能，能够快速润湿粉尘，泡沫具有堆积性以及黏附性，可以在尘源处形成包裹层，抑制气载粉尘的产生，同时，泡沫喷射时形成的连续泡沫体，可通过有效包裹尘源而捕获和沉降已经产生的浮尘，因此，泡沫降尘的效果比喷雾降尘有显著的提高。

由于矿井条件复杂，加之泡沫降尘技术还面临降尘泡沫制备困难、运行成本高的瓶颈，严重阻碍了该技术的发展和应用。国内外现主要采用网式泡沫发生器制备泡沫，这种发泡器靠机械通风将发泡液送至金属网上发泡，具有发泡倍数高、泡沫产生量大的特点，但仅适用低压供风与供水条件，故泡沫流动速度小、喷射距离短，不能将泡沫有效送至采掘机械切割煤岩产尘处，且还需外加风机提供动力，很难适应采掘工作面产尘地点的降尘要求；并且该类发泡器适用的风压和水压范围窄，容易导致发泡过程不稳定、成泡率通常＜60%。国外也曾采用过孔隙填充式发泡器，其工作原理是利用发泡器中具有微小孔隙的填充物增加气液混合强度而形成泡沫，这种发泡器对于煤矿井下的水质而言，使用过程中很容易堵塞，且清洗比较困难。专利号为200810235773.9公开的一种煤矿除尘用泡沫发生装置，主要包括筒体、文丘里管、扰流器、障碍板等部分，筒体为圆柱体，文丘里管设在筒体内，气体经发泡器筒体侧面进入，经过扰流器和多个障碍板使气液混合，由于风水压力在扰流器内的互相影响，常导致风水“回流”现象，装置稳定性差，且混合和发泡过程压力损失过大，导致泡沫出口压力不足，无法满足泡沫的喷射需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明本发明的目的是针对煤矿井下泡沫降尘的不足之处，提供产泡能力强，发泡倍数高，发泡过程阻力损失小，装置出口压力高，结构简单可靠，操作简单，维护方便，能够适应煤矿井下水质差，水压浮动等的特殊要求的一种矿用一体化降尘泡沫制备装置。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种矿用一体化降尘泡沫制备装置，包括压力水供给管、产泡剂预混筒体、吸液管、压风供给管、气液混合加速筒体和渐扩旋流产泡筒体，所述压力水供给管连接在所述产泡剂预混筒体的进水口端，所述产泡剂预混筒体、气液混合加速筒体、渐扩旋流产泡筒体三者之间通过螺纹依次连接，所述气液混合加速筒体的进气端连接有压风供给管，所述吸液管设置在所述产泡剂预混筒体上，所述吸液管上设有逆止阀阀，所述压力水供给管和压风供给管上均设有调节阀。

本发明的进一步改进在于：所述产泡剂预混筒体包括依次连接的螺旋水射流喷嘴体、液体自吸室、预混室、扩散室和混合液出流室，所述液体自吸室侧壁开有和所述与吸液管相连的吸液口。

本发明的进一步改进在于：所述螺旋水射流喷嘴前端呈渐缩空心圆柱体状，与水平轴的夹角为4°-5°，所述扩散室为渐扩空心圆柱体状，与水平轴的夹角为5°-8°，所述预混室为空心圆柱体，直径为圆柱轴长的6-7倍。