RU2133829C1

RU2133829C1 - Device for foaming of suspensions

Info

Publication number: RU2133829C1
Application number: RU95115485A
Authority: RU
Inventors: А.Е. Чуприков; В.А. Лапин
Original assignee: Российский научно-исследовательский институт горноспасательного дела
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 1999-07-27

Abstract

FIELD: mining; may be used in foaming of suspensions in fighting of underground fires. SUBSTANCE: device has ejector, sleeve with combined channel, dispenser and mixing chamber. In ejector, suspension is separated into two parts. Main flow runs through sleeve and pulverized by dispenser. Additional flow runs through circular slot deflected by conical baffle onto foam-generating grid and runs down. Inert gas passes in hollow of gas jacket to form high-expansion foam pulp. Main flow is mixed with foam pulp. Formed in mixing chamber is foamed suspension. EFFECT: higher efficiency of preparation of suspensions on short holes due to intensification of foaming process. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для вспенивания различных суспензий, используемых при тушении или предупреждении подземных пожаров. The invention relates to mining and can be used for foaming various suspensions used to extinguish or prevent underground fires.

Известно устройство для вспенивания глинистой пульпы, включающее эжектор, снабженный гильзой с калиброванным отверстием и диспергатором компонентов смеси (авт. св. СССР N 951898, кл. E 21 F 5/00, 1980) [1]. A device for foaming clay pulp, including an ejector equipped with a sleeve with a calibrated hole and a dispersant of the components of the mixture (ed. St. USSR N 951898, class E 21 F 5/00, 1980) [1].

Недостаток устройства в низкой эффективности смешивания компонентов смеси на начальном участке трубопровода. Пульпа недостаточно вспенивается, нестабильна и неоднородна по структуре, при этом на скважинах с незначительной глубиной не достигается эффективная объемная профилактическая обработка аварийного участка отработанной части пласта. The disadvantage of this device is the low efficiency of mixing the components of the mixture in the initial section of the pipeline. The pulp does not foam sufficiently, is unstable and heterogeneous in structure, while effective volumetric preventive treatment of the emergency section of the worked out part of the reservoir is not achieved in wells with insignificant depth.

Известно также универсальное устройство для профилактики и тушения подземных пожаров через скважину, включающее эжектор с выходным отверстием, в котором установлена гильза с калиброванным каналом и диспергатором компонентов смеси и камеру смешивания (патент РФ N 2007584, кл. E 21 F 5/00, 1991) [2]. A universal device for the prevention and suppression of underground fires through a well is also known, including an ejector with an outlet in which a sleeve with a calibrated channel and a dispersant of mixture components and a mixing chamber are installed (RF patent N 2007584, class E 21 F 5/00, 1991) [2].

Недостаток известного устройства в том, что на коротких скважинах пенопульпа не успевает вспениться до необходимой кратности, что значительно снижает эффективность тушения пожара и качество работ по его профилактике. A disadvantage of the known device is that in short wells the foam pulp does not have time to foam to the required multiplicity, which significantly reduces the efficiency of extinguishing a fire and the quality of work for its prevention.

Цель изобретения - повышение эффективности приготовления инертных суспензий на коротких скважинах за счет интенсификации процесса вспенивания. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the preparation of inert suspensions in short wells due to the intensification of the foaming process.

Поставленная цель достигается тем, что устройство вспенивания суспензий, включающее эжектор с гильзой и диспергатором и камеру смешения, дополнительно снабжено газовой рубашкой с патрубком подачи газа и пеногенераторной сеткой, выполненной с внутренней стороны рубашки. При этом рубашка размещена в эжекторе перед камерой смешения, а гильза образует с выходным отверстием эжектора кольцевую щель и содержит конфузор. Причем на гильзе закреплен конусный отбойник, размещенный перед выходом кольцевой щели с возможностью отклонения потока суспензии из нее на пеногенераторную сетку. This goal is achieved in that the foaming device of the suspensions, including an ejector with a sleeve and a dispersant and a mixing chamber, is additionally equipped with a gas jacket with a gas supply pipe and a foam generator made on the inside of the shirt. In this case, the shirt is placed in the ejector in front of the mixing chamber, and the sleeve forms an annular gap with the outlet of the ejector and contains a confuser. Moreover, a cone chipper is mounted on the sleeve, which is placed before the exit of the annular gap with the possibility of deflecting the flow of the suspension from it onto the foam mesh.

Предложенная совокупность отличительных признаков позволяет обеспечить положительный эффект. За счет быстрого вспенивания части потока суспензии до состояния высокократной пенопульпы и смешивания ее с остальным потоком, происходит резкая интенсификация процесса вспенивания всего потока суспензии. Это дает возможность эффективно тушить подземные пожары через короткие скважины. Кроме того, при этом достигается снижение аэродинамического сопротивления начального участка пенопровода (обсадной трубы), исключается засорение пеногенераторной сетки при генерировании пенопульпы. The proposed set of distinctive features allows you to provide a positive effect. Due to the rapid foaming of part of the suspension stream to the state of high-level foam pulp and mixing it with the rest of the stream, there is a sharp intensification of the process of foaming the entire suspension stream. This makes it possible to effectively extinguish underground fires through short wells. In addition, this reduces the aerodynamic drag of the initial section of the foam pipe (casing), eliminates the clogging of the foam mesh during the generation of foam.

На чертеже показан общий вид устройства вспенивания суспензий, продольный разрез. The drawing shows a General view of a device for foaming suspensions, a longitudinal section.

Устройство содержит эжектор 1, гильзу 2 с калиброванным каналом 3, к которой посредством стержней-пилонов 4 прикреплен диспергатор 5, выполненный в виде конуса с перфорацией. В верхней части гильза 2 снабжена конфузором 6 и конусным отбойником 7 и образует с эжектором 1 кольцевую щель 8. Перед камерой смещения 9 размещена газовая рубашка 10 с патрубком 11 подачи инертного газа и пеногенераторной сеткой 12. Устройство содержит также подсоединительные фланцы 13 и 14 для подсоединения устройства на обсадную скважину и к магистральному трубопроводу подачи суспензии (не показаны). The device comprises an ejector 1, a sleeve 2 with a calibrated channel 3, to which, through the pylon rods 4, a dispersant 5 is attached, made in the form of a cone with perforation. In the upper part of the sleeve 2 is equipped with a confuser 6 and a conical chipper 7 and forms an annular gap 8. With an ejector 1, a gas jacket 10 is placed in front of the displacement chamber 9 with an inert gas supply pipe 11 and a foam generator 12. The device also contains connecting flanges 13 and 14 for connection devices to the casing and to the slurry supply pipeline (not shown).

Устройство вспенивания суспензий работает следующим образом. A device for foaming suspensions works as follows.

После монтажа устройства на скважину (не показана) и подсоединения к нему магистрального трубопровода подачи суспензии (не показан) посредством подсоединительных фланцев 13 и 14 приступают к профилактическим работам по тушению пожара. Для этого в эжектор 1 подают суспензию, например глинистую пульпу, в смеси с пенообразователем или суспензию золы-уноса тепловых электростанций или котельных. Одновременно в газовую рубашку 10 через патрубок 11 подают инертный газ, например азот после газификатора (не показан). Поток суспензии в эжекторе 1 разделяется на две части. Основная часть потока идет через калиброванный канал 3 гильзы 2 и, дробясь на диспергаторе 5, проходит через окна между стержнями-пилонами 4 в камеру смешения 9. Другая часть потока суспензии протекает через кольцевую щель 8, и, попадая на конусный отбойник 7, отклоняется на цилиндрическую пеногенераторную сетку 12 и стекает по ней вниз. При этом инертный газ из полости газовой рубашки 10 продувается сквозь пеногенераторную сетку 12 и образует на ней высокократную пенопульпу, которая в виде пены поступает в камеру смешения 9, где смешивается с основным потоком пульпы. При этом уже на начальном участке скважины образуется пенопульпа средней кратности, которая двигаясь по скважине продолжает перемешиваться в турбулентном режиме, образуя устойчивую и однородную вспененную суспензию. After mounting the device on a well (not shown) and connecting to it a main pipeline for supplying a suspension (not shown) by means of connecting flanges 13 and 14, they begin preventive work to extinguish the fire. For this, a slurry, for example, clay pulp, is fed into the ejector 1 in a mixture with a foaming agent or a suspension of fly ash of thermal power plants or boiler houses. At the same time, an inert gas, for example nitrogen after a gasifier (not shown), is supplied to the gas jacket 10 through the pipe 11. The flow of suspension in the ejector 1 is divided into two parts. The main part of the flow goes through a calibrated channel 3 of the sleeve 2 and, crushing on the dispersant 5, passes through the windows between the pylon rods 4 into the mixing chamber 9. The other part of the suspension flow flows through the annular gap 8, and, falling onto the conical chipper 7, deviates by cylindrical foam mesh 12 and flows down it. In this case, inert gas from the cavity of the gas jacket 10 is blown through the foam grid 12 and forms a high-density foam pulp on it, which enters the mixing chamber 9 in the form of foam, where it is mixed with the main pulp stream. In this case, a foam pulp of medium multiplicity is already formed in the initial section of the well, which, moving along the well, continues to mix in a turbulent mode, forming a stable and uniform foamed suspension.

Предлагаемое изобретение позволяет интенсифицировать процесс образования пенопульпы уже на начальном участке скважины и таким образом повысить эффективность профилактических работ по локализации и тушению пожара, что весьма важно при необходимости использовать короткие скважины. The present invention allows to intensify the process of formation of foam pulp already in the initial section of the well and thus increase the effectiveness of preventive work on the localization and extinguishing of the fire, which is very important if necessary, use short wells.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство N 951898, кл. E 21 F 5/00, 1980.Sources of information:
1. Copyright certificate N 951898, cl. E 21 F 5/00, 1980.

2. Патент РФ N 2007584, кл. E 21 F 5/00, 1991. 2. RF patent N 2007584, cl. E 21 F 5/00, 1991.

Claims

A device for foaming suspensions, including an ejector with an outlet, in which a sleeve with a calibrated channel and a dispersant of mixture components is installed, and a mixing chamber, characterized in that it is additionally equipped with a gas jacket with a gas supply pipe and a foam generator made on the inside of the shirt, this shirt is placed in the ejector in front of the mixing chamber, and the sleeve forms an annular gap with the outlet of the ejector and contains a confuser, and a conical chipper is fixed on the sleeve, sized whelping before exiting annular slit to deflect the suspension flow therefrom Foam generator to the grid.