CN104632269B - 压差式矿用降尘剂自动添加装置 - Google Patents

压差式矿用降尘剂自动添加装置 Download PDF

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Abstract

本发明具体为一种压差式矿用降尘剂自动添加装置，解决了现有降尘装置存在能耗较高、结构复杂且故障率高的问题。储液箱内底部设置有滤液网、阀体集成箱，储液箱顶部设置有排气阀、加液口、压风管；加剂箱内设置有液囊；射流负压管的一端设置有进水管，射流负压管的另一端设置有叶轮搅拌器；阀体集成箱与液囊的进液口之间设置有导流水管，且单向节流阀、背压阀设置在导流水管上，液囊的出液口与射流负压管侧壁之间设置有加剂管，且流量计、定量阀设置在加剂管上；加剂箱与射流负压管之间设置有侧压进水管，且进水控制阀设置在侧压进水管上。本发明实现药剂的自动添加，有效地降低了采掘面上的粉尘浓度，极大地改善了采掘工作面的工作环境。

Description

压差式矿用降尘剂自动添加装置
技术领域
本发明涉及煤矿井下降尘装置，具体为一种压差式矿用降尘剂自动添加装置。
背景技术
采煤过程中产生的煤尘不仅影响井下作业环境，严重威胁工人身体健康，是尘肺病的重要直接来源，煤尘防治已越来越引起国内外的广泛关注。
目前，煤尘治理主要采用的湿式除尘，其中喷雾降尘应用尤为广泛，但由于煤尘普遍具有疏水性，为了增加煤尘润湿性，提高降尘效率，研究表明，利用添加降尘剂的溶液进行喷雾可有效提高降尘效率。
然后现有的向降尘水管道添加降尘剂的方式还主要是靠电机或液动泵等外来动力源，不仅耗时耗能，而且添加装置结构复杂，故障率高，不易使用维修。因此不利于井下降尘工作的有效进行。
发明内容
本发明为了解决现有降尘装置存在能耗较高、结构复杂且故障率高的问题，提供了一种能耗量少、准确度高、可靠性强且能够实时监测的压差式矿用降尘剂自动添加装置。
本发明是采用如下技术方案实现的：压差式矿用降尘剂自动添加装置，包括储液箱、加剂箱和射流负压管；储液箱内底部设置有滤液网、与滤液网连通的阀体集成箱，阀体集成箱内设置有单向节流阀、背压阀、定量阀、流量计、进水控制阀，储液箱顶部设置有排气阀、加液口、与井下压风口连通的压风管，压风管上依次设置有减压阀、压力表、单向阀，储液箱的侧壁设置有液位计，且储液箱的侧壁底部设置有放液口；加剂箱内设置有液囊；射流负压管的一端设置有与井下静压水连通的进水管，射流负压管的另一端设置有与其连通的叶轮搅拌器，叶轮搅拌器的出液口设置有与其连通的出水管，进水管上依次设置有减压阀、定量阀I、过滤器；阀体集成箱与液囊的进液口之间设置有与两者连通的导流水管，且单向节流阀、背压阀设置在导流水管上，液囊的出液口与射流负压管侧壁之间设置有与两者连通的加剂管，且流量计、定量阀设置在加剂管上；加剂箱与射流负压管之间设置有与两者连通且位于加剂管左侧的侧压进水管，且进水控制阀设置在侧压进水管上。
作业时，降尘剂存放在储液箱内，压力风经过压风管的减压阀、流量计和单向阀进入储液箱，在风压作用下，储液箱中的降尘剂经储液箱底部的滤液网过滤后经阀体集成箱、导流水管进入液囊，静压水一部分经侧压进水管流入加剂箱，提供挤压液囊的正压力，通过液囊的压差将除尘剂经加剂管进入射流负压管；静压水另一部分经过进水管上的减压阀、定量阀I、过滤器进入射流负压管，降尘剂和静压水在射流负压管内混合后高压水流入叶轮搅拌器，充分混合后的降尘剂溶液最终由出水管流出，直接进入喷雾设备，与此同时，储液箱内的正压水在风压的作用下经加剂箱、侧压进水管进入射流负压管，进一步增大压差；当设备需要关闭时，依次关闭减压阀、减压阀I、及定量阀I，切断了压力动力源，整个设备与压风管和进水管相隔离，保证了原管路的正常使用，克服了现有降尘装置存在能耗较高、结构复杂且故障率高的问题。
射流负压管包括喷嘴和位于右侧的混合管，喷嘴内开有左侧直径大于右侧直径且过滤段为圆锥面的空腔，混合管内中部开有与喷嘴右侧空腔等径的喉管腔，混合管内左侧开有位于喷嘴外部的负压腔，混合管的右侧设置有左侧直径小于右侧直径的锥状扩散孔，混合管左侧开有与加剂管连通的通孔，喷嘴左侧开有与侧压进水管连通的通孔I。
当高速水流流过扩散孔时，射流负压管负压腔内压力降低，此时，利用加剂箱液囊前后形成的压差，实现药剂的自动添加。
本发明利用井下压力风和压力水作为压力源，根据射流负压原理，利用加剂箱液囊前后形成的压差，实现药剂的自动添加，有效地降低了采掘面上的粉尘浓度，极大地改善了采掘工作面的工作环境，提高井下作业人员的工作效率，保护了职工的身体，具有方便快捷、添加量精确调节且成本低的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中射流负压管的结构示意图。
图中：1-储液箱，2-加剂箱，3-射流负压管，4-滤液网，5-阀体集成箱，6-单向节流阀，7-背压阀，8-定量阀，9-流量计，10-进水控制阀，11-排气阀，12-加液口，13-压风管，14-减压阀，15-压力表，16-单向阀，17-液位计，18-放液口，19-液囊，20-进水管，21-叶轮搅拌器，22-出水管，23-减压阀I，24-定量阀I，25-过滤器，26-导流水管，27-加剂管，28-侧压进水管，29-喷嘴，30-混合管，31-空腔，32-喉管腔，33-负压腔，34-扩散孔，35-通孔，36-通孔I。
具体实施方式
压差式矿用降尘剂自动添加装置，包括储液箱1、加剂箱2和射流负压管3；
储液箱1内底部设置有滤液网4、与滤液网4连通的阀体集成箱5，阀体集成箱5内设置有单向节流阀6、背压阀7、定量阀8、流量计9、进水控制阀10，储液箱1顶部设置有排气阀11、加液口12、与井下压风口连通的压风管13，压风管13上依次设置有减压阀14、压力表15、单向阀16，储液箱1的侧壁设置有液位计17，且储液箱1的侧壁底部设置有放液口18；
加剂箱2内设置有液囊19；
射流负压管3的一端设置有与井下静压水连通的进水管20，射流负压管3的另一端设置有与其连通的叶轮搅拌器21，叶轮搅拌器21的出液口设置有与其连通的出水管22，进水管20上依次设置有减压阀I23、定量阀I24、过滤器25；
阀体集成箱5与液囊19的进液口之间设置有与两者连通的导流水管26，且单向节流阀6、背压阀7设置在导流水管26上，液囊19的出液口与射流负压管3侧壁之间设置有与两者连通的加剂管27，且流量计9、定量阀8设置在加剂管27上；加剂箱2与射流负压管3之间设置有与两者连通且位于加剂管27左侧的侧压进水管28，且进水控制阀10设置在侧压进水管28上。
射流负压管3包括喷嘴29和位于右侧的混合管30，喷嘴29内开有左侧直径大于右侧直径且过滤段为圆锥面的空腔31，混合管30内中部开有与喷嘴29右侧空腔等径的喉管腔32，混合管30内左侧开有位于喷嘴29外部的负压腔33，混合管30的右侧设置有左侧直径小于右侧直径的锥状扩散孔34，混合管30左侧开有与加剂管27连通的通孔35，喷嘴29左侧开有与侧压进水管28连通的通孔I36。
具体实施过程中，通过调节背压阀7和减压阀I23、定量阀I24，可以控制调节正压力和射流负压管3负压腔33的真空度；通过调节单向节流阀6和定量阀8和流量计9，可以精确的调节药剂的添加量；排气阀11用于加液停止后排出储液箱1内气体，释放箱体内的压力；放液口18用于排放降尘剂，以对储液箱1进行清洗。
叶轮搅拌器21主要由搅拌器外壳、叶轮、轴、轴承组成，叶轮固定在轴上；由井下压力水提供动力源，由搅拌器下端进入，推动叶轮转动，进而带动叶轮所在的轴转动。由于叶轮具有一定的螺旋角度，可以实现液体的螺旋上升，最终完成液体充分混合后由上端出液口流出，直接进入喷雾设备，实现利用添加降尘剂的溶液喷雾降尘的目的。

Claims (2)

1.一种压差式矿用降尘剂自动添加装置，其特征在于：包括储液箱（1）、加剂箱（2）和射流负压管（3）；
储液箱（1）内底部设置有滤液网（4）、与滤液网（4）连通的阀体集成箱（5），阀体集成箱（5）内设置有单向节流阀（6）、背压阀（7）、定量阀（8）、流量计（9）、进水控制阀（10），储液箱（1）顶部设置有排气阀（11）、加液口（12）、与井下压风口连通的压风管（13），压风管（13）上依次设置有减压阀（14）、压力表（15）、单向阀（16），储液箱（1）的侧壁设置有液位计（17），且储液箱（1）的侧壁底部设置有放液口（18）；
加剂箱（2）内设置有液囊（19）；
射流负压管（3）的一端设置有与井下静压水连通的进水管（20），射流负压管（3）的另一端设置有与其连通的叶轮搅拌器（21），叶轮搅拌器（21）的出液口设置有与其连通的出水管（22），进水管（20）上依次设置有减压阀I（23）、定量阀I（24）、过滤器（25）；
阀体集成箱（5）与液囊（19）的进液口之间设置有与两者连通的导流水管（26），且单向节流阀（6）、背压阀（7）设置在导流水管（26）上，液囊（19）的出液口与射流负压管（3）侧壁之间设置有与两者连通的加剂管（27），且流量计（9）、定量阀（8）设置在加剂管（27）上；加剂箱（2）与射流负压管（3）之间设置有与两者连通且位于加剂管（27）左侧的侧压进水管（28），且进水控制阀（10）设置在侧压进水管（28）上。
2.根据权利要求1所述的压差式矿用降尘剂自动添加装置，其特征在于：射流负压管（3）包括喷嘴（29）和位于右侧的混合管（30），喷嘴（29）内开有左侧直径大于右侧直径且过滤段为圆锥面的空腔（31），混合管（30）内中部开有与喷嘴（29）右侧空腔等径的喉管腔（32），混合管（30）内左侧开有位于喷嘴（29）外部的负压腔（33），混合管（30）的右侧设置有左侧直径小于右侧直径的锥状扩散孔（34），混合管（30）左侧开有与加剂管（27）连通的通孔（35），喷嘴（29）左侧开有与侧压进水管（28）连通的通孔I（36）。
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