CN103670487B - 一种两相阻化细水雾钻孔降温装置 - Google Patents

一种两相阻化细水雾钻孔降温装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，包括两相雾化喷嘴（1）、直角金属弯管（2）、可扩展金属管（3）、高压软管I（4）、金属测压管I（5）、金属测压管II（7）、高压软管II（10）、比例混合器（11）和阻化剂箱（12），两相雾化喷嘴分别与直角金属弯管的一端和可扩展金属管的一端连接；直角金属弯管另一端与高压软管I连接；高压软管I的中部安装有金属测压管I，金属测压管I上安装气体压力表；可扩展金属管另一端依次通过金属测压管II、阀门与高压软管II连接；高压软管II的中部安装有与阻化剂箱连接的比例混合器。本发明能够对高温钻孔进行快速降温、灭火效果好，耗水量低，能有效抑制复燃，现场适应能力强。

Description

一种两相阻化细水雾钻孔降温装置
技术领域
本发明涉及一种降温装置，具体是一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，属于煤矿安全技术领域，尤其适用于煤田火灾防治。
背景技术
煤田火灾每年会烧毁我国大量的煤炭资源，造成巨大的经济损失，严重污染环境，威胁了煤矿安全生产。人们一般通过高温钻孔降温的方式来减少火灾的发生或进行灭火，主要有灌水、注灭火泡沫、注浆等措施。但直接灌水耗水量大却难以扑灭高位火，大量水资源顺着岩层裂隙流失，注灭火泡沫和注浆不仅成本较高，而且设备复杂。与以上方法相比，采用细水雾进行高温钻孔降温时，用水量会大大降低，在煤田火灾较集中的中西部地区具有重要的应用价值；而且由于水经过雾化后形成微米级水滴，比表面积急剧增大，使其具有吸热速率大的明显优势；同时还可降低火风压，并且能有效地吸收有毒烟气，窒息局部火灾空间；故利用细水雾进行高温钻孔降温是未来发展的一种趋势。但我国现有的关于细水雾灭火技术的产品较少，只有细水雾喷嘴和细水雾应用系统，而现有的细水雾系统布置复杂，不适用于煤田火灾灭火；故针对目前严峻的煤田火灾形势急需一种专门针对高温钻孔降温、用水量小、稳定性高、现场适应能力强、灭火效果好的阻化细水雾快速降温装置。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，不仅能够对高温钻孔进行快速降温、窒息、吸收有害毒气，灭火效果好，而且耗水量低，现场适应能力强。
为了实现上述目的，本发明一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，包括两相雾化喷嘴、直角金属弯管、可扩展金属管、高压软管I、金属测压管I、气体压力表、金属测压管II、液体压力表、阀门、高压软管II、比例混合器和阻化剂箱，所述两相雾化喷嘴分别与直角金属弯管的一端和可扩展金属管的一端连接；直角金属弯管的另一端通过快速接头与高压软管I连接；高压软管I的中部安装有金属测压管I，金属测压管I上安装有气体压力表；所述可扩展金属管的另一端与金属测压管II的一端连接，金属测压管II的另一端通过螺纹连接阀门；液体压力表安装金属测压管II的中部；阀门的另一端通过快速接头与高压软管II连接；高压软管II的中部安装有比例混合器，比例混合器通过软管与阻化剂箱连接。
还包括支架，所述可扩展金属管安装在支架上，支架有三个支撑腿。
所述支架上设有定位旋钮。
所述直角金属弯管、可扩展金属管和比例混合器内均装有过滤网。
所述可扩展金属管由若干段以螺纹连接的金属管组成。
所述直角金属弯管的拐角处到与两相雾化喷嘴连接处的长度不超过20cm。
与现有技术相比，本发明利用直角金属弯管、可扩展金属管、高压软管I、金属测压管I、金属测压管II、高压软管II、比例混合器和阻化剂箱将压缩气体和阻化剂溶液通过两相雾化喷嘴喷出，不仅发挥了细水雾降温迅速、吸热量大、窒息效果好、隔绝热辐射能力强以及吸收有害烟气效果好的优点；而且通过添加阻化剂，中断燃烧中的链式反应，使得灭火效果进一步提高；同时，该装置用水量小，采用的两相细水雾喷嘴以高压水和压缩气体为动力源，所需的水压不高，且内部截面积较大不易堵塞，可以适应现场水压不足的情况，并且易于移动、便于安装，可根据煤田火灾的燃烧位置调节细水雾喷嘴伸入钻孔的深度。本发明直接利用煤矿现有的输水管路和压缩气体管路，不需要附加的动力设备，现场适应能力强；所选高压软管耐压高、系统运行稳定，适用于煤田火灾着火面积大、燃烧位置复杂的情况。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中支架的结构示意图；
图3为本发明的使用状态示意图。
图中：1、两相雾化喷嘴，2、直角金属弯管，3、可扩展金属管，4、高压软管I，5、金属测压管I，6、气体压力表，7、金属测压管II，8、液体压力表，9、阀门，10、高压软管II，11、比例混合器，12、阻化剂箱，13、支架，14、定位旋钮，15、地面，16、钻孔，17、高温空洞。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本两相阻化细水雾钻孔降温装置，包括两相雾化喷嘴1、直角金属弯管2、可扩展金属管3、高压软管I4、金属测压管I5、气体压力表6、金属测压管II7、液体压力表8、阀门9、高压软管II10、比例混合器11和阻化剂箱12，所述两相雾化喷嘴1分别与直角金属弯管2的一端和可扩展金属管3的一端连接；直角金属弯管2的另一端通过快速接头与高压软管I4连接；高压软管I4的中部安装有金属测压管I5，金属测压管I5上安装有气体压力表6；所述可扩展金属管3的另一端与金属测压管II7的一端连接，金属测压管II7的另一端通过螺纹连接阀门9；液体压力表8安装金属测压管II7的中部；阀门9的另一端通过快速接头与高压软管II10连接；高压软管II10的中部安装有比例混合器11，比例混合器11通过软管与阻化剂箱12连接。
如图2所示，作为本发明的改进，还可包括支架13，所述可扩展金属管3安装在支架13上，支架13有三个支撑腿；将可扩展金属管3安装在支架13上后，可通过调整三个支撑腿张开的角度来调整支架13的高低，进而调节两相雾化喷嘴1伸入钻孔的深度。当然，支撑腿也可以是可伸缩或其他长度可调节的结构，也可通过调整支撑腿的长短来改变两相雾化喷嘴1伸入钻孔的深度。
进一步，可在所述支架13上设有定位旋钮14，当两相雾化喷嘴1伸入钻孔达到所需位置处时，旋转定位旋钮14将可扩展金属管3固定在支架13上，无需再借助其它部件将其固定在支架13上，操作简单；同时可也通过上下移动可扩展金属管3，并利用定位旋钮14固定来调整两相雾化喷嘴1伸入钻孔的深度。
优选地，上述的直角金属弯管2、可扩展金属管3和比例混合器11内均可装有过滤网。
优选地，上述可扩展金属管3均可由若干段以螺纹连接的金属管组成，可根据需要选择不同数量的金属管来组装成可扩展金属管3，即可根据需要增减可扩展金属管3的长度，使其适应范围更广泛。
优选地，上述直角金属弯管2的拐角处到与两相雾化喷嘴1连接处的长度不超过20cm。
如图3所示，使用时，可根据高温钻孔的燃烧情况，设定可扩展金属管3和高压软管I4和高压软管II10的长度，将整套装置通过支架13安装在钻孔16的上部，调节定位旋钮14使两相雾化喷嘴1伸入钻孔的深度合适。再将高压软管II10的末端与压水管路连接，高压软管I4的末端与压气管路连接。水和压缩气体分别从高压软管II10的末端和高压软管I4的末端进入装置，通过调节阀门9，观察液体压力表8和气体压力表6的示数，将气压和液体压力调节到最佳工况。水进入比例混合器11的进水端A时，在比例混合器11中产生负压，从比例混合器11的阻化剂入口C处吸入阻化剂箱12中的阻化剂，按比例混合成阻化剂溶液后从比例混合器11的出液端B流出，并经阀门9、金属测压管II7和可扩展金属管3到达两相雾化喷嘴1。压缩气体也由高压软管I4和金属测压管I5到达两相雾化喷嘴1，阻化剂溶液和压缩气体在两相雾化喷嘴1中形成细水雾喷出，实现降温。该装置将细水雾和阻化剂相结合，不仅发挥了细水雾降温迅速、吸热量大、窒息效果好、隔绝热辐射能力强以及吸收有害烟气效果好的优点；而且阻化剂能够与可燃物的活性基团相互吸引，大大降低活性基团与氧气的有效碰撞几率，抑制燃烧，提高了灭火效率；阻化剂溶液还能够渗入燃烧煤体附近的裂隙和孔隙中，由于阻化剂有很强的吸水性，能够将水分固定在燃烧煤体附近的孔隙中，减少水分流失、隔绝氧气，使煤体保持低温，能够有效防止复燃，中断燃烧中的链式反应，使得灭火效果进一步提高；同时该装置用水量小，采用的两相细水雾喷嘴额定水压和气压较小、内部截面积较大不易堵塞，可以适应现场水压不足的情况，并且该装置结构简单，易于移动、便于安装，还可根据煤田火灾的燃烧位置调节细水雾喷嘴伸入钻孔16的深度。

Claims (6)

1.一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，其特征在于，包括两相雾化喷嘴(1)、直角金属弯管(2)、可扩展金属管(3)、高压软管I(4)、金属测压管I(5)、气体压力表(6)、金属测压管II(7)、液体压力表(8)、阀门(9)、高压软管II(10)、比例混合器(11)和阻化剂箱(12)，
所述两相雾化喷嘴(1)分别与直角金属弯管(2)的一端和可扩展金属管(3)的一端连接；直角金属弯管(2)的另一端通过快速接头与高压软管I(4)连接；高压软管I(4)的中部安装有金属测压管I(5)，金属测压管I(5)上安装有气体压力表(6)；
所述可扩展金属管(3)的另一端与金属测压管II(7)的一端连接，金属测压管II(7)的另一端通过螺纹连接阀门(9)；液体压力表(8)安装金属测压管II(7)的中部；阀门(9)的另一端通过快速接头与高压软管II(10)连接；高压软管II(10)的中部安装有比例混合器(11)，比例混合器(11)通过软管与阻化剂箱(12)连接。
2.根据权利要求1所述的一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，其特征在于，还包括支架(13)，所述可扩展金属管(3)安装在支架(13)上，支架(13)有三个支撑腿。
3.根据权利要求2所述的一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，其特征在于，所述支架(13)上设有定位旋钮(14)。
4.根据权利要求1或2所述的一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，其特征在于，所述直角金属弯管(2)、可扩展金属管(3)和比例混合器(11)内均装有过滤网。
5.根据权利要求1或2所述的一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，其特征在于，所述可扩展金属管(3)由若干段以螺纹连接的金属管组成。
6.根据权利要求1或2所述的一种两相阻化细水雾钻孔降温装置，其特征在于，所述直角金属弯管(2)的拐角处到与两相雾化喷嘴(1)连接处的长度不超过20cm。
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