CN107525702B - 一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器 - Google Patents

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Abstract

一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，气泵位于机架下部，粉碎机位于机架上部，粉碎机的刀头位于煤块粉碎仓内，封盖及煤尘分筛仓依次位于煤块粉碎仓上部；气泵排气口通过自控式放气开关与两位三通电磁阀的进气端口相连通，两位三通电磁阀的第一个出气端口与拉瓦尔喷管相连通；封盖上开设有通气孔，封盖内表面及煤尘分筛仓内侧壁均设有内风道，煤尘分筛仓内部设有分筛盘，分筛盘固装在粉碎机的刀头转轴上，煤尘分筛仓与煤块粉碎仓的仓室之间通过分筛盘进行隔离并导通；煤尘分筛仓侧仓壁上开设有粉尘输出口；两位三通电磁阀的第二个出气端口与封盖通气孔相连通，封盖通气孔通过内风道与煤块粉碎仓的仓室相连通；粉尘输出口与拉瓦尔喷管相连通。

Description

一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器
技术领域
本发明属于煤尘制备技术领域，特别是涉及一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器。
背景技术
为了研究煤尘对井下安全生产的影响，需要在实验室内模拟出与实际采煤现场相似的作业工况和煤尘浓度，目前主要通过煤尘发生器来生成实验所需的某一粒径级下相应浓度的煤尘。
传统的煤尘发生器功能单一，煤尘发生器本身并不具备研磨和分筛功能，原料粉尘需要事先经过研磨和分筛工序才能得到，等原料粉尘制备完成后，才能加入煤尘发生器的煤尘储仓内，而煤尘发生器会通过高速气流将煤尘喷出，从而生成实验所需的某一粒径级下相应浓度的煤尘。
为了保证实验效率，原料粉尘都是提前很长时间就已制备好的，而且很早就已经添加到煤尘储仓内，等到实验开始时直接就可以使用。但是，实验开始时，原料粉尘因与周围空气环境长时间接触，极易出现含水率改变和其他变质的情况，在此种情况下所获得的实验数据的可信度也会大幅度降低。
为了避免原料粉尘出现含水率改变和其他变质的情况，只能缩短原料粉尘与周围空气环境的接触时间，因此不能提前很长时间制备原料粉尘，而只能在实验前的准备阶段进行现场制备，首先将原料煤块经现场研磨工序加工成煤粉，然后将煤粉经过多道分筛工序制备成不同粒径级的原料粉尘，再将制备好的原料粉尘按实验需要分次添加到煤尘发生器的煤尘储仓内，最后通过煤尘发生器生成某一粒径级下相应浓度的煤尘。由于实验前的准备阶段增加了原料粉尘的现场制备环节，尽管保证了实验数据的可信度，但又会严重影响实验效率。
综上所述，为了保证实验效率，则会牺牲实验数据的可信度，而为了保证实验数据的可信度，又会影响实验效率。因此，有必要改变现有的原料粉尘制备模式，并重新设计一种煤尘发生器，应能够将研磨和分筛功能集成到煤尘发生器中，在保证实验效率的同时又能够保证实验数据的可信度。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，首次将研磨和分筛功能集成到了煤尘发生器中，不但能够保证实验效率，同时又能够保证实验数据的可信度。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，包括机架、气泵、粉碎机、煤块粉碎仓、煤尘分筛仓、封盖、拉瓦尔喷管及两位三通电磁阀；所述气泵安装在机架下部，所述粉碎机安装在机架上部，粉碎机的刀头位于煤块粉碎仓内，所述煤尘分筛仓位于煤块粉碎仓上部，所述封盖位于煤尘分筛仓上部；所述气泵的排气口安装有自控式放气开关，气泵的排气口通过自控式放气开关与两位三通电磁阀的进气端口相连通，两位三通电磁阀的第一个出气端口与拉瓦尔喷管相连通；在所述封盖上开设有通气孔，封盖内表面设置有第一内风道，在所述煤尘分筛仓的内侧壁上设置有第二内风道，在煤尘分筛仓内部设置有分筛盘，分筛盘固装在粉碎机的刀头转轴上，煤尘分筛仓的仓室与煤块粉碎仓的仓室之间通过分筛盘进行隔离并导通；在所述煤尘分筛仓的侧仓壁上开设有粉尘输出口；所述两位三通电磁阀的第二个出气端口与封盖的通气孔相连通，且封盖的通气孔依次通过第一内风道及第二内风道与煤块粉碎仓的仓室相连通；所述粉尘输出口与拉瓦尔喷管相连通。
在所述分筛盘周向上分布有若干筛孔，每个筛孔内均设置有筛网。
在所述两位三通电磁阀的进气端口与自控式放气开关之间的导气管路上安装有泄压阀。
在所述两位三通电磁阀的第一个出气端口与封盖的通气孔之间的导气管路上安装有第一供气压力控制阀。
在所述两位三通电磁阀的第二个出气端口与拉瓦尔喷管之间的导气管路上安装有第二供气压力控制阀。
所述第二内风道与煤块粉碎仓的仓室之间安装有自激式百叶，第二内风道通过自激式百叶与煤块粉碎仓的仓室进行阻隔或导通。
在所述封盖的通气孔上方加装有整流罩，所述两位三通电磁阀的第一个出气端口通过整流罩与封盖的通气孔相连通。
本发明的有益效果：
本发明与现有技术相比，首次将研磨和分筛功能集成到了煤尘发生器中，不但能够保证实验效率，同时又能够保证实验数据的可信度。
附图说明
图1为本发明的一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器结构示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为本发明的煤尘分筛仓及分筛盘的立体图；
图中，1—机架，2—气泵，3—粉碎机，4—煤块粉碎仓，5—煤尘分筛仓，6—封盖，7—拉瓦尔喷管，8—两位三通电磁阀，9—自控式放气开关，10—第一内风道，11—第二内风道，12—分筛盘，13—刀头转轴，14—粉尘输出口，15—筛孔，16—筛网，17—泄压阀，18—第一供气压力控制阀，19—第二供气压力控制阀，20—自激式百叶，21—整流罩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1～3所示，一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，包括机架1、气泵2、粉碎机3、煤块粉碎仓4、煤尘分筛仓5、封盖6、拉瓦尔喷管7及两位三通电磁阀8；所述气泵2安装在机架1下部，所述粉碎机3安装在机架1上部，粉碎机3的刀头位于煤块粉碎仓4内，所述煤尘分筛仓5位于煤块粉碎仓4上部，所述封盖6位于煤尘分筛仓5上部；所述气泵2的排气口安装有自控式放气开关9，气泵2的排气口通过自控式放气开关9与两位三通电磁阀8的进气端口相连通，两位三通电磁阀8的第一个出气端口与拉瓦尔喷管7相连通；在所述封盖6上开设有通气孔，封盖6内表面设置有第一内风道10，在所述煤尘分筛仓5的内侧壁上设置有第二内风道11，在煤尘分筛仓5内部设置有分筛盘12，分筛盘12固装在粉碎机3的刀头转轴13上，煤尘分筛仓5的仓室与煤块粉碎仓4的仓室之间通过分筛盘12进行隔离并导通；在所述煤尘分筛仓5的侧仓壁上开设有粉尘输出口14；所述两位三通电磁阀8的第二个出气端口与封盖6的通气孔相连通，封盖6的通气孔依次通过第一内风道10及第二内风道11与煤块粉碎仓4的仓室相连通；所述粉尘输出口14与拉瓦尔喷管7相连通。
在所述分筛盘12周向上分布有若干筛孔15，每个筛孔15内均设置有筛网16。
在所述两位三通电磁阀8的进气端口与自控式放气开关9之间的导气管路上安装有泄压阀17。
在所述两位三通电磁阀8的第一个出气端口与封盖6的通气孔之间的导气管路上安装有第一供气压力控制阀18。
在所述两位三通电磁阀8的第二个出气端口与拉瓦尔喷管7之间的导气管路上安装有第二供气压力控制阀19。
所述第二内风道11与煤块粉碎仓4的仓室之间安装有自激式百叶20，第二内风道11通过自激式百叶20与煤块粉碎仓4的仓室进行阻隔或导通。在煤块被粉碎成煤粉的过程中，自激式百叶20因无压力自激，因此不会开启，可以阻止煤尘进入内风道中，以防内风道被煤尘污染。
在所述封盖6的通气孔上方加装有整流罩21，所述两位三通电磁阀8的第一个出气端口通过整流罩21与封盖6的通气孔相连通。
下面结合附图说明本发明的一次使用过程：
实验前，首先将煤块放入煤块粉碎仓4，然后启动粉碎机3，通过高速旋转的刀头将煤块粉碎成煤粉，且煤粉将高速旋转的刀头作用高速扰动。
启动气泵2，根据设定的供气压力，使第一路压缩空气优先进入拉瓦尔喷管7内，并在拉瓦尔喷管7内形成稳定的负压区。
根据设定的供气压力，使第二路压缩空气依次通过第一内风道10及第二内风道11进入煤块粉碎仓4的仓室内，当该路压缩空气经过自激式百叶20后还会形成高速旋转风流，将进一步加强煤粉的扰动强度。
通过对煤粉的扰动，会产生大量的悬浮煤尘，而这些悬浮煤尘也将随着旋转风流快速通过分筛盘12的筛孔15进入煤尘分筛仓5的仓室内，最后经过粉尘输出口14进入拉瓦尔喷管7内。
受到拉瓦尔喷管7内的负压区影响，煤尘将与第一路压缩空气有效结合，从而形成稳定的尘源。
根据实验需要，可以通过更换分筛盘12调整筛网16的孔径，从而实现对煤尘粒径的调整，通过对供气压力和粉碎机3转速，可以进一步实现对煤尘浓度的调整。
当采用了本发明的具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，通过煤块制备煤尘的整个过程只需花费很短的时间，在煤尘发生器内，煤粉与周围空气环境的接触时间得到了尽可能的缩短，有效避免了煤粉出现含水率改变和其他变质的情况，有效保证了实验数据的可信度，同时也有效保证了实验效率。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，包括机架、粉碎机、煤块粉碎仓及煤尘分筛仓，其特征在于：还包括气泵、封盖、拉瓦尔喷管及两位三通电磁阀；所述气泵安装在机架下部，所述粉碎机安装在机架上部，粉碎机的刀头位于煤块粉碎仓内，所述煤尘分筛仓位于煤块粉碎仓上部，所述封盖位于煤尘分筛仓上部；所述气泵的排气口安装有自控式放气开关，气泵的排气口通过自控式放气开关与两位三通电磁阀的进气端口相连通，两位三通电磁阀的第一个出气端口与拉瓦尔喷管相连通；在所述封盖上开设有通气孔，封盖内表面设置有第一内风道，在所述煤尘分筛仓的内侧壁上设置有第二内风道，在煤尘分筛仓内部设置有分筛盘，分筛盘固装在粉碎机的刀头转轴上，煤尘分筛仓的仓室与煤块粉碎仓的仓室之间通过分筛盘进行隔离并导通；在所述煤尘分筛仓的侧仓壁上开设有粉尘输出口；所述两位三通电磁阀的第二个出气端口与封盖的通气孔相连通，且封盖的通气孔依次通过第一内风道及第二内风道与煤块粉碎仓的仓室相连通；所述粉尘输出口与拉瓦尔喷管相连通。
2.根据权利要求1所述的一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，其特征在于：在所述分筛盘周向上分布有若干筛孔，每个筛孔内均设置有筛网。
3.根据权利要求1所述的一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，其特征在于：在所述两位三通电磁阀的进气端口与自控式放气开关之间的导气管路上安装有泄压阀。
4.根据权利要求1所述的一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，其特征在于：在所述两位三通电磁阀的第一个出气端口与封盖的通气孔之间的导气管路上安装有第一供气压力控制阀。
5.根据权利要求1所述的一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，其特征在于：在所述两位三通电磁阀的第二个出气端口与拉瓦尔喷管之间的导气管路上安装有第二供气压力控制阀。
6.根据权利要求1所述的一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，其特征在于：所述第二内风道与煤块粉碎仓的仓室之间安装有自激式百叶，第二内风道通过自激式百叶与煤块粉碎仓的仓室进行阻隔或导通。
7.根据权利要求1所述的一种具备自动研磨及分筛功能的煤尘发生器，其特征在于：在所述封盖的通气孔上方加装有整流罩，所述两位三通电磁阀的第一个出气端口通过整流罩与封盖的通气孔相连通。
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