[發明專利]一種風動射流式比例發泡裝置

有效

• 申請號: 201210376347.7
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN102847476A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 王德明;陸新曉;王和堂;胡方坤
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B01F13/06
• 分類號: B01F13/06;B01F3/04;E21F5/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及一種風動射流式比例發泡裝置，尤其適用于煤礦井下泡沫降塵比例添加及高性能發泡的應用。

背景技術

目前，制約泡沫降塵技術發展的關鍵在于裝置添加及發泡環節的穩定性不足，最佳工況點難易確定，因而要盡可能降低流體在裝置內的壓力損失，提高出口端的背壓，提升發泡裝置的穩定與高效性。

專利號為200920092287.X公開了一種泡沫抑塵裝置，裝置包括泡沫發生器和噴嘴，泡沫發生器為上部混合段下部發泡段，泡沫噴頭為實心錐形，其采用風水為源動力，通過壓風驅動密閉儲液罐內發泡劑進入發泡器混合段，并與高壓水在混合段攪拌混合，形成的混合液與壓縮風流在發泡段強力混合，剪切發泡。該種添加方式采用正壓驅動發泡劑，具有風壓不穩，發泡劑添加量波動較大，系統穩定性差的特點，且添加量較大，系統運行成本極高，同時，正壓方式對設備密封要求較高；此外，發泡器的發泡段僅采用葉片攪拌發泡，壓風與混合液的混合突然，必然存在壓力分布不均，發泡失穩的問題。

專利公告號為CN201888177U公開了一種自動混藥裝置，裝置由射流和螺旋部分組成，其利用水射流形成的強負壓將藥液吸入裝置，實現了藥液與水的快速混合，設備操作簡便，可靠性較高，但該添加方式引起的能量、壓力損失都很大（50%-70%），造成背壓恢復不足，驅動不力，如若裝置后配有二次附加設備，動力不足問題十分突出。

專利公告號為CN201092982公開了一種空氣射流吸液裝置，裝置由收縮室、擴散室和膨脹室組成，裝置利用壓縮空氣流經噴嘴時，形成的高速射流，在吸收室產生的真空吸取液體。該吸液方式存在以下弊端：以壓風為動力吸液，存在風壓、風量波動較大，壓風射流易膨脹耗散，形成的真空不穩，尚無法實現液體在小流量工況下的穩定添加，系統可靠性不足。

專利公告號為CN101251024公開了一種煤礦除塵用泡沫發生裝置，裝置由筒體、文丘里管、擾流器、障礙板等部分組成，采用水壓驅動的設計方式，氣體經發泡器筒體側面小孔進入，泡沫液經發泡器前端管路流入發泡器，經過擾流器和多個障礙板使氣液充分混合，生成兩相泡沫。該發泡方式要求驅動水壓高，且裝置采用在文丘里式結構擴散段打孔進風，而擴散段是文丘里結構速度、壓力分布波動最大的區段，風水壓力在該區段相互制衡問題嚴重，必然存在發泡及成泡不穩的隱患。

發明內容

技術問題：本發明的目的是針對煤礦井下泡沫降塵運行存在的添加不連續、發泡能力不足的問題，提供一種風動射流式比例發泡裝置。

技術方案：本發明的風動射流式比例發泡裝置，包括比例混合器、發泡器，在所述的發泡器進風口端連接有接頭風管；發泡器的出口端連接有紊流器，發泡器的進液口經連接管與混合器并連；所述的比例混合器的入口端連接有接頭水管，接頭風管與接頭水管上分別設有調節閥，比例混合器的吸液口經軟管與發泡箱相連，軟管上設有逆止閥；

所述的比例混合器由射流器噴嘴體和與射流器噴嘴體相配合的射流器混合室組成，射流器噴嘴體的前部呈錐體，射流器噴嘴體內開有形成比例混合器噴嘴腔A的第一變徑孔，第一變徑孔的收縮角為α₁，射流器混合室內開有形成比例混合器負壓腔B、比例混合器喉管腔C、比例混合器擴散腔D的第一大直孔、第一小直孔、第一擴散孔，第一擴散孔的擴散角為α₂，比例混合器負壓腔B的下部開有發泡劑吸入口E?，射流器噴嘴體的進口端外緣上開有外螺紋，射流器混合室的出口端外緣上開有外螺紋。

所述的發泡器由發泡器噴嘴體和發泡器噴嘴體相配合的發泡器混合室組成，發泡器噴嘴體的前部呈錐體，發泡器噴嘴體內開有形成發泡器壓風進口腔F的第二變徑孔，第二變徑孔的收縮角為β₁，發泡器噴嘴體內開有形成比例發泡器低壓腔H、發泡器喉管腔I、發泡器擴散腔J的第二大直孔、第二小直孔、第二擴散孔，第二擴散孔的擴散角為β₂，發泡器低壓腔H的下部開有發泡液進口G，發泡器噴嘴體的進口端外緣上開有外螺紋，發泡器混合室的出口端外緣上開有外螺紋；

所述發泡器噴嘴的第二收縮角β₁是比例混合器噴嘴體的第一收縮角α₁的1.5~2倍，發泡器噴嘴的第二擴散角β₂是比例混合器噴嘴體的第一擴散角α₂的2~2.5倍；

所述發泡器混合室喉管腔的直徑是比例混合器喉管腔直徑的4~5倍。