CN102886322B - 一种用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置 - Google Patents

Abstract

一种用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置，由快速插接头、泡沫输送管、控制阀、调节圈、叶片和喷射口构成，快速插接头、控制阀依次设在泡沫输送管前端，泡沫输送管末端与调节圈相连，叶片固定于调节圈内部，端头设有多个喷射孔。通过控制阀调节泡沫流量，通过调节圈改变泡沫喷射角度，一部分泡沫在压力驱动下通过喷射口喷射至采掘机械截割部形成圆锥状泡沫罩，有效覆盖、包裹住截割尘源，减少粉尘产生的同时防止已产生的粉尘向外逃逸，另一部分泡沫通过喷射孔喷出，迅速捕获封闭于泡沫罩内的浮游粉尘，从而实现对采掘机械截割粉尘的高效抑制和沉降，该装置捕尘效果好，结构简单，调节方便，内部无运动部件，可靠性高，具有广泛的实用性。

Description

一种用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置

技术领域

本发明涉及一种喷射装置，尤其是一种用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置。

背景技术

煤矿井下80%以上的粉尘来源于采掘工作面，其中采掘机械截割煤岩体是工作面最主要的产尘工序，其产生的浮游粉尘占工作面总产尘量的90%以上。因此，采取有效措施防治截割粉尘对于保障煤矿采掘工人的身体健康和预防煤尘爆炸具有重要意义。较之于常规防尘技术，泡沫降尘具有降尘效率高、耗水量少、对采掘司机作业视线影响小等优点，是一种具有重要应用前景的新兴技术，已在国内外多个矿区得到试验和应用。泡沫降尘就是将水与发泡剂按一定比例混合配制成发泡液，然后通过泡沫发生器产生泡沫，最后将泡沫喷洒到尘源上或含尘空气中，利用泡沫的覆盖性、包裹性、黏附性和湿润性进行降尘。

泡沫喷射是泡沫降尘的终端环节，直接决定着降尘效率的高低。但国内外目前主要采用水喷雾喷嘴（如Y型喷嘴、旋转式喷嘴、螺旋式喷嘴等）来喷射泡沫，造成泡沫不同程度的雾化、破裂，极大地降低了泡沫的捕尘效果。此外，ZL 200820040749.9公开了一种具有V型槽结构和内凸圆弧斜面的除尘用泡沫喷头，该喷头减少了泡沫的雾化，可用于喷射泡沫这样的两相流体，但在煤矿井下采掘机械上的应用实践表明，该喷头喷洒出的扇形泡沫层主要是对截割尘源起到一定的拦截、阻挡作用，不能快速沉降被拦截住的浮尘，且扩散角度过大（120-140°）、喷射距离偏短（1-2m），使得50%以上的泡沫不能到达采掘机械截割部，不能有效地覆盖、包裹截割尘源，造成相当量的高浓度粉尘逃逸、扩散至泡沫控制范围以外的空间，极大地降低了泡沫的降尘效率，加之不能根据需要调节泡沫喷射量，导致泡沫浪费现象严重，增加了泡沫降尘技术的运行成本，很大程度上阻碍了该技术的推广应用。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有喷头或使泡沫雾化、或不能有效控制截割粉尘、导致泡沫降尘效率偏低的突出问题，提供一种专门用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置。

技术方案：本发明的用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置，包括装有快速插接头的泡沫输送管，泡沫输送管的出口处设有控制阀，泡沫输送管的出口内径为渐缩内径，其外缘上套装有调节圈，调节圈出口处设有后部固定在输送管内的喇叭状叶片，喇叭状叶片端面与调节圈之间留有作为环状喷射口的间隙；所述的喇叭状叶片包括叶片盘和连接在叶片盘上的叶片柄，叶片柄中部有通孔，通过螺母固定于叶片底座上，叶片盘呈喇叭状，叶片盘上均布有多个喷射孔。

所述的调节圈前端开口呈圆台状；所述的环状喷射口的间隙可调；所述叶片盘上均布的喷射孔为4-8个。

有益效果：本发明适用于抑制和沉降采掘机械产生的截割粉尘，以提高泡沫防治截割粉尘的效果，降低防治截割粉尘所需的泡沫量。通过调节圈和喷射口将泡沫以一定角度喷射至采掘机械截割部，形成一个由泡沫粒子群构筑的圆锥状泡沫罩，泡沫在高动量作用下对截割尘源进行全面包裹和覆盖，减少截割煤岩体时的产尘量，并将已产生的粉尘控制在泡沫罩内，防止粉尘的向外逃逸、扩散，同时利用叶片端头上均匀分布的小孔喷射泡沫，迅速捕获、沉降泡沫罩内的浮游粉尘，从而大幅提高泡沫对截割粉尘的捕获效率。该泡沫喷射装置能根据采掘机械截割部尺寸的大小调节喷射角度和喷射距离，喷射角度可在30-90°范围内快速调节，喷射距离可达4-5m，喷射的泡沫可集中到达尘源处用于覆盖、包裹、润湿和沉降截割粉尘，减少所需的泡沫量，提高了泡沫的利用率，解决了现有技术泡沫浪费严重的难题。该可调式泡沫喷射装置捕尘效果好，结构简单，调节方便，内部无运动部件，可靠性高，在本领域具有广泛的实用性。

附图说明

附图1是本发明泡沫喷射装置的整体结构图。

附图2是本发明泡沫喷射装置喷射小孔示意图。

图中：快速插接头1；控制阀2；泡沫输送管3；调节圈4；喇叭状叶片5；环状喷射口6；叶片盘5-1；叶片柄5-2；螺母5-3；叶片底座5-4；喷射孔5-5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实例作进一步说明：

本发明的用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置，主要由快速插接头1、控制阀2、泡沫输送管3、调节圈4、叶片5和喷射口6构成。快速插接头1设在泡沫输送管3上，泡沫输送管3的出口处设有控制阀2，泡沫输送管3的出口内径为渐缩内径，其外缘上套装有调节圈4，调节圈4通过螺纹与泡沫输送管3外壁联接，调节圈4前端开口呈圆台状；调节圈4出口处设有后部固定在输送管3内的喇叭状叶片5，喇叭状叶片5端面与调节圈4之间留有作为环状喷射口6的间隙，环状喷射口6的间隙可调，通转动调节圈4的位置来调整环状喷射口6的间隙，并改变泡沫喷射角度。所述的喇叭状叶片5包括叶片盘5-1和连接在叶片盘5-1上的叶片柄5-2，叶片柄5-2中部有通孔，通过螺母5-3固定于叶片底座5-4上，叶片盘5-1呈喇叭状，叶片盘5-1上均布有4-8个喷射孔5-5，附图中所示为6个喷射孔。

工作原理：经控制阀2调节流量的泡沫在自身压力驱动下沿泡沫输送管向前流动，经过叶片5之后，一部分泡沫通过喷射口6致密地喷射至采掘机械截割部，形成严实的圆锥状泡沫罩，利用泡沫的覆盖作用将截割煤岩产生的粉尘包裹住，并通过调节圈4改变喷射口6的大小使泡沫罩保持合适的锥度，将截割粉尘控制在泡沫罩内；同时，另一部分泡沫经由叶片柄5-2中部通孔流入叶片盘5-1内，并通过喷射孔5-5均匀喷出，利用泡沫的碰撞、黏附、湿润等高效降尘特性将泡沫罩内的浮游粉尘迅速捕捉和沉降。

工作时，首先通过快速插接头1将泡沫输送管3将泡沫发生装置出口连通，当采掘机械开始作业时，打开控制阀2，调节泡沫流量、压力，然后旋转调节圈4，使泡沫从喷射口6以适当的角度喷射至采掘机械截割部，直至形成的泡沫罩将截割尘源完全包裹，最后利用喷射小孔5-5喷射出的致密泡沫将泡沫罩内的粉尘进行高效碰撞、黏附和沉降。

Claims (1)

1.一种用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置，其特征在于：它包括装有快速插接头（1）的泡沫输送管（3），泡沫输送管（3）的出口处设有控制阀（2），泡沫输送管（3）的出口内径为渐缩内径，其外缘上套装有调节圈（4），调节圈（4）出口处设有后部固定在泡沫输送管（3）内的喇叭状叶片（5），喇叭状叶片（5）端面与调节圈（4）之间留有作为环状喷射口（6）的间隙；所述的喇叭状叶片（5）包括叶片盘（5-1）和连接在叶片盘（5-1）上的叶片柄（5-2），叶片柄（5-2）中部有通孔，通过螺母（5-3）固定于叶片底座（5-4）上，叶片盘（5-1）呈喇叭状，叶片盘（5-1）上均布有多个喷射孔（5-5）。

2、根据权利要求1所述的用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置，其特征在于：所述的调节圈（4）前端开口呈圆台状。

3、根据权利要求1所述的用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置，其特征在于：所述的环状喷射口（6）的间隙可调。 

4、根据权利要求1所述的用于防治截割粉尘的可调式泡沫喷射装置，其特征在于：所述叶片盘（5-1）上均布的喷射孔（5-5）为4-8个。