[发明专利]一种矿用多级雾化双相流细水雾化发生装置

说明书

一种矿用多级雾化双相流细水雾化发生装置，包括整流筒及多级雾化筒，整流筒内设有两条导气通道和一条导液通道，导液通道的后端设有多孔喷嘴，多孔喷嘴进入撞击雾化室内，撞击雾化室后端设有文丘里混合通道，液体由导液通道进入多孔喷嘴产生初级雾化射流在撞击雾化室内形成负压，将导气通道的部分气体吸入撞击雾化室，气体与初级雾化射流发生碰撞，实现二次雾化，二次雾化的细水雾在射流口处与气体侧通道内的气体混合，在文丘里混合通道内再次雾化，在灭火时通过氮气与水的多级雾化，实现快速灭火降温，灭火后矿井启封前，导气通道内自动切换为空气，通过空气与水的多级雾化，实现快速换热降温，可避免氮气的不必要浪费，且雾化程度高，经济实用。

技术领域

本发明涉及矿井下煤岩高温区域治理技术领域，尤其涉及一种矿用多级雾化双相流细水雾化发生装置。

背景技术

矿井火灾是煤矿主要灾害之一，给煤矿安全生产带来极大威胁，为治理矿井火灾，国内外普遍采用注氮气或二氧化碳防灭火技术。氮气和二氧化碳的惰化窒息作用良好，能够快速抑制煤炭自燃和火灾的发展。由于氮气吸热降温效果差，在注氮过程中可将氮气与细水雾进行有机结合，充分利用氮气的扩散性和细水雾的吸热降温性，将大量含氮细水雾注入火区，既弥补氮气在吸热降温方面的不足，又大大提高水的利用率，实现对火区的快速灭火降温。

在抑制煤炭自燃、火区发展时采用注氮气工艺需要通过矿井下设有的氮气管路向装置中压入氮气与水流撞击实现氮气与细水雾的结合。当火灾熄灭巷道被启封前，封闭空间内煤岩高温区域仍需要快速降温，由于水的比热容和汽化热很高，置换热量的效果显著，且成本低，易获取，只需要利用细水雾快速置换出封闭区域内蕴藏的大量热量，实现对封闭区域的快速降温。

目前气体产生细水雾的装置广泛采用气体雾化方式，该方式借助空气或惰性气体的流体的高速射流使液体的液柱或液膜发生分裂，进而产生细水雾滴，也称双流体雾化。该方式单一的高压雾化、碰撞式雾化，配合单独的外界动力供气系统，对抑制煤炭自燃、火区发展效果稳定。但火灾熄灭巷道等封闭空间被启封前，继续注氮气对封闭区域降温效果不显著，且过多注氮气操作繁琐，造成不必要的浪费。

因此，为了合理利用氮气惰化功能和细化水雾吸热降温功能进行防灭火降温工作，需要设计一种更好的装置以满足上述问题的需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种全可靠，操作简单，雾化程度高，经济高效的矿用多级雾化双相流细水雾化发生装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种矿用多级雾化双相流细水雾化发生装置，包括整流筒及设置于所述整流筒后端的多级雾化筒，所述整流筒内设有两条导气通道和一条导液通道，两条所述导气通道分别连接于空气管路和灭火气体管路，两条所述导气通道在所述整流筒内成Y形布置，两者交汇处设有自动进气控制阀门，用于控制进入所述多级雾化筒内的气体为空气或灭火气体，所述导气通道的后端通入所述多级雾化筒内，所述导液通道的后端设有多孔喷嘴，所述多级雾化筒与所述整流筒相接处内部设有撞击雾化室，所述撞击雾化室的前端插入所述整流筒内与所述多孔喷嘴相连，后端设有射流口，与所述多级雾化筒内的文丘里混合通道相连，所述撞击雾化室侧壁设有吸气孔与所述导气通道连通，供气体由所述吸气孔进入所述撞击雾化室内，所述撞击雾化室外壁与所述多级雾化筒内壁之间设有气体侧通道，供气体由所述气体侧通道进入所述文丘里混合通道内，液体由所述导液通道进入所述多孔喷嘴产生的初级雾化射流在所述撞击雾化室内形成负压，将所述导气通道的部分气体吸入所述撞击雾化室，气体与所述撞击雾化室内的初级雾化射流发生碰撞，实现二次雾化，二次雾化的细水雾在所述射流口处与所述气体侧通道内的气体混合，在所述文丘里混合通道内再次雾化。

进一步，所述整流筒的下侧设有固定孔，用于将所述整流筒固定到其它装置上。

进一步，所述整流筒的下侧设有固定孔，用于将所述整流筒固定到其它装置上。

进一步，所述导液通道的前端进口处设有滤网。