CN114367389B - 一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统及施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统及施工工艺，该喷涂系统包括粉料罐、液料罐、空压机、储气罐、柱塞泵、恒比例添加器、喷涂器及PLC控制器，利用压风的负压抽取粉料罐中的粉料，压风量的大小由流量传感器进行测定，流量传感器将测得的压风量数据反馈给PLC控制器，PLC控制器通过内部换算比例控制变频器，即控制柱塞泵的电机频率，从而调节柱塞泵的流量大小，达到粉料和液体料的配比恒定，粉料从喷涂器的圆孔喷出，液体料通过压风雾化后从双相喷嘴喷出，形成0.2‑5mm厚的阻封层。本发明施工效率高、隔氧效果好，既能防治煤自燃，又能杜绝扬尘，可以连续作业，且喷涂均匀节省用料。

Description

一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统及施工工艺
技术领域
本发明涉及阻封材料领域，具体涉及一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统及施工工艺。
背景技术
煤炭是我国的主体能源，煤炭工业在国民经济和社会发展中占有重要地位。目前主要以露天围场、室内圆顶仓、筒仓等方式进行大量储煤。不管哪种方式储存，煤炭均面临煤堆发热、自燃、扬尘现象。
煤堆表面含有大量的裂隙，特别是在煤堆的边际，在煤堆放的过程中由于离析作用，边际处的煤块较大，裂隙更为突出，大量裂隙的存在，为煤氧接触提供了有利的通道。
为了有效遏制煤堆发热自燃及扬尘现象，现阶段主要依靠喷射固化材料进行隔氧。但是现有的固化材料在使用时存在以下问题：(1)需要大型的制浆和泵送装置，施工困难，难以持续性作业；(2)隔氧层喷射不均匀，导致密封效果不佳；(3)隔氧层较厚，用料成本高，影响煤质。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统，结构简单，方便操作。
本发明的目的之二是提供基于上述阻封材料的喷涂系统的施工工艺，简单可靠，喷涂均匀，节省用料，可连续自动化作业。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统，包括粉料罐、液料罐、空压机、储气罐、柱塞泵、恒比例添加器、喷涂器及PLC控制器，所述粉料罐内储存粉料，所述粉料为飞灰或煤粉，所述液料罐储存液体料，所述液体料为植物胶黏剂溶液，
空压机的出气口通过管路与储气罐的进气口相连，储气罐的出气管路上设有两根气体支路，其中一根气体主支路连接所述粉料罐的进气口，所述粉料罐的出料口通过管路连接所述恒比例添加器，所述液料罐通过管路连接柱塞泵的进料口，
所述喷涂器中间设有一圆孔，所述喷涂器的边缘以圆孔为中心均匀布置多个双相喷嘴，所述恒比例添加器通过管路与所述圆孔连通，所述柱塞泵的出料口和储气罐的另一根气体副支路分别与所述双相喷嘴连通，
所述气体主支路上设置有流量传感器，所述柱塞泵的电机连接变频器，所述流量传感器的输出端与所述PLC控制器的输入端电连接，所述PLC控制器的输出端与所述变频器电连接。
优选的，所述植物胶黏剂为阿拉伯树胶、松香胶、羧甲基纤维素、木质素、羟乙醚淀粉、麦芽糊精中的一种或多种。
优选的，所述植物胶黏剂溶液的浓度为1wt％-1.5wt％。
优选的，所述双相喷嘴设置有8个。
另一方面，本发明还提供上述抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的施工工艺，包括以下步骤：
(1)将粉料置于粉料罐内，将液体料置于液料罐中；
(2)同时打开空压机和柱塞泵，利用压风的负压抽取粉料罐中的粉料，并通过恒比例添加器控制，通过柱塞泵输送液体料；
压风量的大小由流量传感器进行测定，流量传感器将测得的压风量数据反馈给PLC控制器，PLC控制器通过内部换算比例控制变频器，即控制柱塞泵的电机频率，从而调节柱塞泵的流量大小，达到粉料和液体料的配比恒定；
(3)粉料从喷涂器的圆孔喷出，液体料通过低压风雾化后从双相喷嘴喷出，形成0.2-5mm厚的阻封层。
优选的，所述粉料和液体料的质量配比为1：1.5-2.5。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明使用的植物胶黏剂与水极易混合，无需搅拌，使用小型柱塞泵即可抽取，省略了大型制浆和泵送装置；
2.本发明使用的粉料为飞灰或煤粉，属于固体废弃物循环再利用，成本低，使用的液体料为植物型胶黏剂，无毒、无异味、无腐蚀，对人和设备无害；
3.本发明通过压风量大小调节粉料的抽取量，同时调节柱塞泵的变频器，从而调节液体料的流量，实现粉料和液体料的配比恒定，施工简单，能连续作业；
4.本发明施工得到的阻封层喷涂均匀，密封效果好，且厚度薄，用料少，，有效成分固含量低，对煤质无影响；
5.本发明的阻封材料适用于供暖公司、港口、电厂、水泥厂、洗煤厂、焦化厂等所有储运环节的商品煤临时堆场，特别是需要“冬煤夏储”的堆场。
附图说明
图1为本发明的抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统的连接示意图；
图中，1-粉料罐、2-液料罐、3-储气罐、4-柱塞泵、5-恒比例添加器、6-流量传感器、7-喷涂器、8-圆孔、9-双相喷嘴、10-PLC控制器、11-变频器、12-空压机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统，包括粉料罐1、液料罐2、空压机12、储气罐3、柱塞泵4、恒比例添加器5、喷涂器7及PLC控制器10，所述粉料罐1内储存粉料，所述粉料优选为飞灰或煤粉，所述液料罐2储存液体料，所述液体料为植物胶黏剂溶液，植物胶黏剂溶液的浓度为1wt％-1.5wt％，所述植物胶黏剂优选为阿拉伯树胶、松香胶、羧甲基纤维素、木质素、羟乙醚淀粉、麦芽糊精中的一种或多种。
所述空压机12用于对整个喷涂系统提供气源动力，空压机12的出气口通过管路与储气罐3的进气口相连，储气罐3的出气管路上设有两根气体支路，其中一根气体主支路连接所述粉料罐1的进气口，所述粉料罐1的出料口通过管路连接所述恒比例添加器5，所述液料罐2通过管路连接柱塞泵4的进料口，
所述喷涂器7中间设有一圆孔8，所述喷涂器7的边缘以圆孔8为中心均匀布置多个双相喷嘴9，本实施例中优选布置8个双相喷嘴9。所述恒比例添加器5通过管路与所述圆孔8连通，所述柱塞泵4的出料口和储气罐3的另一根气体副支路分别与所述双相喷嘴9连通，
所述气体主支路上设置有流量传感器6，所述柱塞泵4的电机连接变频器11，所述流量传感器6的输出端与所述PLC控制器10的输入端电连接，所述PLC控制器10的输出端与所述变频器11电连接。所述流量传感器6用于测量压风量的大小，并将测得的数据反馈给PLC控制器10，PLC控制器10根据接收的压风量大小进行内部比例计算，然后控制变频器11的输出频率，进而控制柱塞泵4的流量，即控制液体料的流量。
现场施工时，先将粉料置于粉料罐1内，将液体料置于液料罐2中；然后同时打开空压机3和柱塞泵4，利用压风的负压抽取粉料罐1中的粉料，并通过恒比例添加器5控制，同时通过柱塞泵4输送液体料；
压风量的大小由流量传感器6进行测定，流量传感器6将测得的压风量数据传输给PLC控制器10，PLC控制器10通过内部换算比例控制变频器11，即控制柱塞泵4的电机频率，从而调节柱塞泵4的流量大小，达到粉料和液体料的配比恒定，粉料和液体料的恒定质量比优选为1：1.5-2.5，作为液体料的植物胶黏剂可增大粉料的凝胶作用；
粉料从喷涂器7的圆孔8喷出，液体料通过压风雾化后从双相喷嘴9喷出，在煤堆表面形成0.2-5mm厚(千分尺测厚计)的致密防护膜，将煤炭紧锁于防护膜之内，粘结、防风、隔绝空气，起到防治煤自燃、抑制扬尘的双重作用。
应用实例
宁夏银川市平罗县境内某公司储煤场，累计堆煤约400万吨。由于抵押需存放两年以上，存在一定的煤自燃隐患。煤堆原采用防尘网覆盖，因当地风大、阳光照射强，防尘网老化快、更换频繁。首先对煤场的顶部和边坡进行夯实处理，然后采用本发明的阻封材料对煤堆表面进行处理。经观察，用阻封材料表面封堵后的堆煤场，在存放一年后无任何复燃现象。

Claims (6)

1.一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统，其特征在于，包括粉料罐（1）、液料罐（2）、空压机（12）、储气罐（3）、柱塞泵（4）、恒比例添加器（5）、喷涂器（7）及PLC控制器（10），所述粉料罐（1）内储存粉料，所述粉料为飞灰或煤粉，所述液料罐（2）储存液体料，所述液体料为植物胶黏剂溶液，所述空压机（12）的出气口通过管路与储气罐（3）的进气口相连，储气罐（3）的出气管路上设有两根气体支路，其中一根气体主支路连接所述粉料罐（1）的进气口，所述粉料罐（1）的出料口通过管路连接所述恒比例添加器（5），所述液料罐（2）通过管路连接柱塞泵（4）的进料口，
所述喷涂器（7）中间设有一圆孔（8），所述喷涂器（7）的边缘以圆孔（8）为中心均匀布置多个双相喷嘴（9），所述恒比例添加器（5）通过管路与所述圆孔（8）连通，所述柱塞泵（4）的出料口和储气罐（3）的另一根气体副支路分别与所述双相喷嘴（9）连通，粉料从喷涂器（7）的圆孔（8）喷出，液体料通过压风雾化后从双相喷嘴（9）喷出，
所述气体主支路上设置有流量传感器（6），所述柱塞泵（4）的电机连接变频器（11），所述流量传感器（6）的输出端与所述PLC控制器（10）的输入端电连接，所述PLC控制器（10）的输出端与所述变频器（11）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统，其特征在于，所述植物胶黏剂为阿拉伯树胶、松香胶、羧甲基纤维素、木质素、羟乙醚淀粉、麦芽糊精中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统，其特征在于，所述植物胶黏剂溶液的浓度为1wt%-1.5wt%。
4.根据权利要求1所述的一种抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统，其特征在于，所述双相喷嘴（9）设置有8个。
5.基于权利要求1至4任一项所述的抑制煤自燃及扬尘的阻封材料的喷涂系统的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将粉料置于粉料罐（1）内，将液体料置于液料罐（2）中，
（2）同时打开空压机（3）和柱塞泵（4），利用压风的负压抽取粉料罐（1）中的粉料，并通过恒比例添加器（5）控制，通过柱塞泵（4）输送液体料；压风量的大小由流量传感器（6）进行测定，流量传感器（6）将测得的压风量数据反馈给PLC控制器（10），PLC控制器（10）通过内部换算比例控制变频器（11），即控制柱塞泵（4）的电机频率，从而调节柱塞泵（4）的流量大小，达到粉料和液体料的配比恒定，
（3）粉料从喷涂器（7）的圆孔（8）喷出，液体料通过压风雾化后从双相喷嘴（9）喷出，形成0.2-5mm厚的阻封层。
6.根据权利要求5所述的施工工艺，其特征在于，所述粉料和液体料的质量配比为1：1.5-2.5。
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