CN104343463A - 一种用于煤矿井下自动调节流量的喷雾降尘方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于煤矿井下自动调节流量的喷雾降尘方法是粉尘浓度传感器将粉尘浓度信号传输给集成控制防爆箱输出电流信号，经放大器控制电磁节流阀，实现流量根据粉尘浓度大小调节的目的；同时集成控制防爆箱输送一个电流信号，经放大器输送给流量调节喷嘴，保证喷雾降尘流量调节喷嘴的出水口压力，确保雾化效果。本发明实现了自动降尘喷雾，具有安全、可靠、响应迅速的特点。同时又具有流量自动调节的特点，在保证雾化效果的同时有效的节约了大量的水资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷雾降尘方法，特别是一种用于煤矿井下巷道中的自动调节流量并能控制喷嘴出水口压力的喷雾降尘方法。
背景技术
煤矿是重要的基础工业之一，从事煤矿开采的工人人数之多，在各类矿业中占居首位。矿工尘肺病是煤矿工人主要的职业病，它不仅影响煤炭企业的生产和发展，而且严重地危害工人的健康和生命，因此在这种情况下，喷雾降尘就显得尤为重要。
公开号为CN102352766A公开了一种“定时自动喷雾降尘装置”存在的问题是该装置通过无线通讯方式传输信号，但煤矿井下通常工况比较复杂，对无线通讯传输信号极易形成干扰，从而影响喷雾降尘效果。最为重要的是该装置是人为定时开启进行降尘，这样不仅不能对巷道内的粉尘浓度进行实时有效的检测、及时降低粉尘浓度，而且流量不可调，在粉尘浓度不大时，造成水资源的巨大浪费，在浪费水资源的同时，不必要的水还会造成巷道内泥泞不堪，给井下矿工们的工作带来不便。据调查矿井常用喷嘴的喷水量约为1.5 ，如果喷嘴在工作时始终以全开的方式工作，那么产生的水源浪费是巨大的，如何根据粉尘浓度调控水流量在合适的范围就显得非常有意义和社会背景。
发明内容
本发明要解决的具体技术问题是：如何根据煤矿井下巷道粉尘浓度大小进行实时自动喷雾降尘，节约水资源的问题，并提供一种用于煤矿井下自动调节流量的喷雾降尘方法。
本发明所采取的措施是一种用于煤矿井下自动调节流量的喷雾降尘方法，其所述方法是在煤矿井下巷道中设置自动调节流量喷雾降尘装置，并通过粉尘浓度信号调节电磁节流阀流量；通过粉尘浓度信号控制流量调节喷嘴的出水口压力，实现根据粉尘浓度进行实时喷雾降尘；
所述粉尘浓度信号调节电磁节流阀流量是粉尘浓度传感器将粉尘浓度信号经光缆线传输给集成控制防爆箱，在集成控制防爆箱的CPU对粉尘浓度信号进行分析，同时输出对应的电流信号通过放大器放大后传输给电磁节流阀调节其开口度，实现根据粉尘浓度实时调节流量；
所述粉尘浓度信号控制流量调节喷嘴的出水口压力是粉尘浓度传感器将粉尘浓度信号经光缆线传输给集成控制防爆箱，在集成控制防爆箱的CPU对粉尘浓度信号进行分析，同时输出一个电流信号通过放大器放大后传输给流量调节喷嘴控制流量调节喷嘴出水口压力P4，实现根据粉尘浓度实时控制压力；
所述自动调节流量喷雾降尘装置是水管上依次设置连通有电磁阀、电磁节流阀和若干个流量调节喷嘴；设置有集成控制防爆箱通过光缆线连接有粉尘浓度传感器、热释电传感器、电磁阀、电磁节流阀和若干个流量调节喷嘴。
进一步地，附加技术方案如下。
所述流量调节喷嘴的单个喷水量与粉尘浓度的关系式为，其中Y为单个喷嘴的喷水量，单位为；X为粉尘浓度，单位为。
所述集成控制防爆箱内设置有接线板，并在接线板上设置有放大器、电子元器件和CPU，接线板通过焊接在防爆箱内的螺栓固定；集成控制防爆箱前面板上设有显示屏显示相关参数，同时还设有按钮根据工况自行设置相应参数。
实现本发明上述所提供的一种用于煤矿井下自动调节流量的喷雾降尘方法，解决了背景技术中存在的问题，并能根据煤矿井下巷道粉尘浓度的大小进行实时自动喷雾降尘，节约了大量的水资源。
与现有技术相比，本发明通过实施一种用于煤矿井下自动调节流量的喷雾降尘方法，实现了喷雾降尘过程根据粉尘浓度由程序自动控制调解，并且对粉尘浓度进行实时检测，当粉尘浓度升高时，及时自行调节电磁节流阀和流量调节喷嘴开口度的大小，增大喷雾降尘流量，降低粉尘浓度；当粉尘浓度较低时，也同样调节电磁节流阀和流量调节喷嘴的开口度，减小喷雾降尘流量，降低粉尘浓度；而且在保证雾化降尘效果的同时，又节约了水资源。
此外，在自动调解用水量节约水资源的同时，也缓解了井下恶劣的工作环境，而且工作人员可以根据巷道工况的具体情况自行调节相关参数，进一步优化雾化效果，节约水资源。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的具体实施方式，下面将对实施例中所需要使用的附图作出简单的说明。
图1是本发明的一种结构示意简图。
图2是本发明的集成控制防爆箱的剖视结构示意图。
图3是本发明的集成控制防爆箱的前视结构示意图。
图4是本发明的电磁节流阀的剖视结构示意图。
图5是本发明的流量调节喷嘴的剖视结构示意图。
图6是本发明的电路控制框图。
图中，1：水管；2：电缆线；3：粉尘浓度传感器；4：热释电传感器；5：集成控制防爆箱；6：按钮；7：显示屏；8：流量调节喷嘴；9：电磁节流阀；10：电磁阀；11：橡胶套；12：进线螺套；13：堵头；14：螺塞；15：接线柱；16：螺栓；17：接线板；18：CPU；19：放大器；20：其他电子元件；21：耳套；22：防爆箱；23：手柄；24：弹簧；25：阀芯；26：泵体；27：推杆；28：电磁铁；29：线圈； 30：喷嘴口；31：针阀；32：推杆；33：线圈；34：电磁铁；35：弹簧。
P1：电磁节流阀进水口压力；P2：电磁节流阀出水口压力；P3：流量调节喷嘴进水口压力；P4：流量调节喷嘴出水口压力。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
实施本发明所提供的一种用于煤矿井下自动调节流量的喷雾降尘方法，主要是将粉尘浓度传感器3将粉尘浓度信号经光缆线2传输给集成控制防爆箱5，在集成控制防爆箱5的CPU18内，对粉尘浓度信号进行分析，然后输出对应的电流信号，该信号经放大器19放大后传输给电磁节流阀9，从而调节电磁节流阀9开口度的大小，实现流量可以根据粉尘浓度大小可调的目的；集成控制防爆箱5内的CPU18在对粉尘浓度信号进行分析后同时也输出一个电流信号，该信号经放大器19放大后，传输给流量调节喷嘴8，以此来保证流量调节喷嘴8出水口的压力P4，确保雾化效果。热释电传感器4一旦检测到有人通过时，将信号由电缆线2发送给集成控制防爆箱5内的CPU18，然后由CPU18发送一个电流信号经放大器19放大后给电磁阀10，关闭电磁阀10，同时CPU18开始计时，达到设定值30s后，同样发送一个电流信号，经放大器19放大后给电磁阀10，电磁阀10打开，继续进行喷雾。
其中，所述流量调节喷嘴8的单个喷水量与粉尘浓度的关系式为，其中Y为单个喷嘴的喷水量，单位为；X为粉尘浓度，单位为。所需流量调节喷嘴8的个数是根据实际情况而定，本领域的技术人员根据现有技术能够实现，并达到其所述效果。
所采用的集成控制防爆箱5上装有显示屏7和按钮6，显示屏7上显示相应的参数，工作人员根据工况的具体情况自行通过按钮6来设定相应参数，进一步优化雾化效果。本发明的整个控制过程都是由程序控制，可实现自动喷雾，具有安全、可靠、响应迅速的特点。同时又具有流量自动可调的特点，在保证雾化效果的同时又有效的节约了水资源。
下面将结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
实施例1
如图所示，实施本发明所提供的一种用于煤矿井下自动调节流量的喷雾降尘方法。
其中粉尘浓度传感器3和热释电传感器4经电缆线2穿过进线螺套12接在接线柱15的上端，而接线柱15的下端则与CPU18连接，CPU18及其他电子元器件20固定在接线板17上，接线板17通过焊接在集成控制防爆箱5内的螺栓16固定在防爆箱22内，CPU18的输出线经过放大器19连接在接线柱15的下端，而相应的接线柱15的上端则通过电缆线2穿过进线螺套12分别与电磁节流阀9、电磁阀10、流量调节喷嘴8相连。电磁节流阀9安装在泵体的远端，电磁阀10安装在泵体的近端。
粉尘浓度传感器3将粉尘浓度信号经光缆线2传输给集成控制防爆箱5，在集成控制防爆箱5的CPU18内，对粉尘浓度信号进行分析，然后输出对应的电流信号，该信号经放大器19放大后传输给电磁节流阀9，在电磁节流阀9的线圈29内形成一个磁场，该磁场与电磁铁28形成一种磁场力，从而使得推杆27推动阀芯25来控制电磁节流阀9的开口度，实现流量可以根据粉尘浓度大小可调的目的，集成控制防爆箱5内的CPU18在对粉尘浓度信号进行分析后同时也输出一个电流信号，该信号经放大器19放大后，传输给流量调节喷嘴8，在流量调节喷嘴8的线圈33内形成一个磁场，该磁场与电磁铁34形成一种磁场力，从而使得推杆32推动针阀31来控制流量调节喷嘴8的开口度，以此来保证流量调节喷嘴8的出水口压力P4，确保雾化效果。热释电传感器4一旦检测到有人通过时，将信号由光缆线2发送给集成控制防爆箱5内的CPU18，然后由CPU18发送一个电流信号经放大器19放大后给电磁阀10，关闭电磁阀10，同时CPU18开始计时，达到设定值30s后，同样发送一个电流信号，经放大器19放大后给电磁阀10，电磁阀10打开，继续进行喷雾。其中单个喷嘴的喷水量与粉尘浓度的关系式为，式中Y为单个喷嘴的喷水量，单位为；X为粉尘浓度，单位为。以此公式为依据，假如一工作点当前的粉尘浓度为500，一小时后降到200，采用流量可调式矿用自动喷雾降尘装置后，单个喷嘴每小时的节水量为27 L。
同时在集成控制防爆箱5上装有显示屏7和按钮6，显示屏7上可以显示相应的参数以及雾化效果，工作人员可以根据工况的具体情况自行通过按钮6来设定相应参数，进一步优化雾化效果。本发明的整个控制过程都是由程序控制，可实现自动喷雾，具有安全、可靠、响应迅速的特点。同时又具有流量自动可调的特点，在保证雾化效果的同时又有效的节约了水资源。
Claims (3)
1.一种用于煤矿井下自动调节流量的喷雾降尘方法，其所述方法是在煤矿井下巷道中设置自动调节流量喷雾降尘装置，并通过粉尘浓度信号调节电磁节流阀（9）的流量；通过粉尘浓度信号控制流量调节喷嘴（8）的出水口压力，实现根据粉尘浓度进行实时喷雾降尘；
所述粉尘浓度信号调节电磁节流阀（9）的流量是粉尘浓度传感器（3）将粉尘浓度信号经光缆线（2）传输给集成控制防爆箱（5），在集成控制防爆箱（5）的CPU（18）对粉尘浓度信号进行分析，同时输出对应的电流信号通过放大器（19）放大后传输给电磁节流阀（9）调节其开口度，实现根据粉尘浓度实时调节流量；
所述粉尘浓度信号控制流量调节喷嘴（8）的出水口压力是粉尘浓度传感器（3）将粉尘浓度信号经光缆线（2）传输给集成控制防爆箱（5），在集成控制防爆箱（5）的CPU（18）对粉尘浓度信号进行分析，同时输出一个电流信号通过放大器（19）放大后传输给流量调节喷嘴（8）控制流量调节喷嘴（8）出水口压力P4，实现根据粉尘浓度实时控制压力；
所述自动调节流量喷雾降尘装置是水管（1）上依次设置连通有电磁阀（10）、电磁节流阀（9）和若干个流量调节喷嘴（8）；设置有集成控制防爆箱（5）通过光缆线（2）连接有粉尘浓度传感器（3）、热释电传感器（4）、电磁阀（10）、电磁节流阀（9）和若干个流量调节喷嘴（8）。
2.根据权利要求1所述的喷雾降尘方法，其所述流量调节喷嘴（8）的单个喷水量与粉尘浓度的关系式为 ，其中Y为单个喷嘴的喷水量，单位为；X为粉尘浓度，单位为。
3.根据权利要求1所述的喷雾降尘方法，其所述集成控制防爆箱（5）内设置有接线板（17），并在接线板（17）上设置有放大器（19）、电子元器件（20）和CPU（18），接线板（17）通过焊接在防爆箱（22）内的螺栓（16）固定；集成控制防爆箱（5）前面板上设有显示屏（7）显示相关参数，同时还设有按钮（6）根据工况自行设置相应参数。
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