[發(fā)明專利]煤礦降塵用自吸空氣式旋流發(fā)泡裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310054532.9
• 申請(qǐng)日: 2013-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN103084022A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德明;王和堂;王慶國(guó);賈志強(qiáng);仲曉星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D47/00
• 分類號(hào): B01D47/00;B01F5/02;B01F3/04;E21F5/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)泡裝置，尤其是一種用于降塵的自吸空氣旋流發(fā)泡裝置。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明，泡沫降塵是提高礦塵防治效果的有效途徑之一。在泡沫降塵技術(shù)體系中，采用什么樣的裝置產(chǎn)生泡沫是其核心內(nèi)容之一。目前，用于降塵的發(fā)泡裝置主要有網(wǎng)式、孔隙式和文丘里式3種。網(wǎng)式發(fā)泡器靠機(jī)械通風(fēng)將發(fā)泡液送至發(fā)泡網(wǎng)上發(fā)泡，盡管產(chǎn)泡量較大，但需額外增設(shè)風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力，能耗高，且由于所產(chǎn)生泡沫的流動(dòng)速度小，導(dǎo)致噴射距離短，不能將泡沫有效送至采掘機(jī)械切割煤巖產(chǎn)塵處；此外，該發(fā)泡方式所能適應(yīng)的水壓和風(fēng)壓范圍小，容易出現(xiàn)發(fā)泡不穩(wěn)定的現(xiàn)象，不適宜在采掘工作面使用。孔隙式發(fā)泡器利用棘爪環(huán)、鋼棉、車床鐵屑及玻璃球等填充物間的孔隙產(chǎn)生細(xì)小泡沫，流體能量損耗大，要求水源和氣源提供較高的壓能，且由于井下水質(zhì)較差，容易造成小孔隙的堵塞。專利號(hào)為200810235773.9公開的一種文丘里式發(fā)泡器，是通過(guò)在其喉部通入壓縮空氣，強(qiáng)行與發(fā)泡液混合起泡，其耗水量大（3-4m³/h），流體壓力損失大，往往引入過(guò)量的壓縮空氣，造成氣多水少，無(wú)法有效形成液膜，因此成泡率很低；且由于文丘里管內(nèi)部尺寸的突變，使得壓力水能量損失很大，不僅直接影響發(fā)泡效果，還常出現(xiàn)壓縮空氣迫使壓力水回流的現(xiàn)象（即“反水”），導(dǎo)致產(chǎn)泡過(guò)程極不穩(wěn)定。此外，上述發(fā)泡裝置均需單獨(dú)敷設(shè)壓風(fēng)管路，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，現(xiàn)場(chǎng)操作、調(diào)節(jié)困難，降低了運(yùn)行的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是針對(duì)已有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作、能耗低、性能可靠、成泡率高的用于煤礦降塵的自吸空氣旋流發(fā)泡裝置。

技術(shù)方案：本發(fā)明的煤礦降塵用自吸空氣式旋流發(fā)泡裝置，包括發(fā)泡液供給管、射流噴嘴、吸氣混合筒體和發(fā)泡筒體，發(fā)泡液供給管與射流噴嘴相連，吸氣混合筒體內(nèi)依次設(shè)吸氣室、氣液混合室、擴(kuò)散成泡室，射流噴嘴通過(guò)螺紋旋進(jìn)吸氣室內(nèi)，吸氣室壁上設(shè)有2個(gè)吸氣孔；發(fā)泡筒體內(nèi)依次設(shè)有相互連通的旋流發(fā)泡室和泡沫出流室，旋流發(fā)泡室內(nèi)設(shè)有加速氣液兩相介質(zhì)紊動(dòng)作用而發(fā)泡的旋流器。

所述的發(fā)泡液供給管上依次設(shè)有快速插接頭、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力表；所述的氣液混合室為圓柱狀，氣液混合室長(zhǎng)度是其直徑的15~20倍，氣液混合室直徑是射流噴嘴出口直徑的4~6倍，氣液混合室入口距射流噴嘴出口的距離為氣液混合室直徑的1~2倍；所述的旋流器由螺旋軸、螺旋片和旋流槽構(gòu)成，旋流槽的寬度為20~25mm。

有益效果：由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：

1、操作方便。本發(fā)明僅需提供發(fā)泡液管路，將設(shè)定壓力的發(fā)泡液（發(fā)泡劑與水的混合溶液）以設(shè)定速度從射流噴嘴射出，通過(guò)黏性液體（發(fā)泡液）紊動(dòng)射流的抽吸作用自動(dòng)將環(huán)境中的空氣吸入發(fā)泡裝置，無(wú)需單獨(dú)設(shè)置壓縮空氣管路，非常便于在井下的操作與使用。

2、成泡率高。本發(fā)明根據(jù)發(fā)泡液射流速度（流量）自動(dòng)調(diào)節(jié)吸入空氣的量，即實(shí)現(xiàn)了空氣的按需“攝入”，吸入的適量空氣絕大部分被壓縮、粉碎分散于液相中，經(jīng)擴(kuò)散成泡室初步形成的泡狀流在雙螺旋旋流器的強(qiáng)紊動(dòng)作用下，氣液兩相的接觸面積得到顯著增大，用于包裹氣泡的液膜的生成速度明顯增加，極大地提高了泡沫生成率。

3、能耗低。本發(fā)明不需提供較高壓能的壓縮空氣，且由于成泡率高，耗水量得以顯著減少，全面降低了發(fā)泡過(guò)程的水、氣消耗。

4、節(jié)省開支。本發(fā)明由于操作方便、成泡率高、能耗低，故能大幅縮短安裝調(diào)試時(shí)間，勞動(dòng)強(qiáng)度小，顯著降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明自吸空氣旋流發(fā)泡裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖2為本發(fā)明自吸空氣旋流發(fā)泡裝置旋流器的結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：發(fā)泡液供給管1；射流噴嘴2；吸氣混合筒體3；發(fā)泡筒體4；吸氣室5；氣液混合室6；擴(kuò)散成泡室7；吸氣孔8；旋流發(fā)泡室9；泡沫出流室10；旋流器11；螺旋軸11-1；螺旋片11-2；旋流槽11-3；快速插接頭12；壓力調(diào)節(jié)閥13；壓力表14。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明：