CN1168891C - 防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，最适用于煤矿井下快速扑灭和高效防治煤炭自燃火灾。采用输送黄泥浆或粉煤灰浆、发泡剂混合物的进料管和设有文丘里管的发泡器筒体，发泡器筒体的前端设置与进料管相联接的混合器，混合器内设有多块障碍板，发泡器筒体上设有注入文丘里管喉颈部位气体的管道，文丘里管的周边上设有多个引入气体的孔隙，文丘里管的入口处设有射流调节器，利用物料流动冲击的压力，筒体内射流调节器的叶轮在流动物料的推动下自行转动，产生的三相泡沫细腻、稳定，发泡率高，其结构紧凑合理，物料通畅不易堵管，成本低，操作简单，便于维护，使用可靠，具有广泛的实用性。
Description
一、技术领域
本发明涉及防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，尤其适用于煤矿井下快速扑灭和高效防治煤炭自燃火灾。
二、背景技术
目前常采用的泡沫发生装置主要为网式发泡器，它由空气压缩机、压力容器、装有金属网格的发泡筒和气液管路等组成，这种网式发泡器比较适用于配制两相泡沫，或配制固料细腻、粒度均匀的三相泡沫，它能够产生较大发泡倍数的泡沫，但不适用于产生有较大颗粒、且粒度不均匀的三相泡沫。另外还有使用回采巷道冒落空洞处理用的矿用泡沫水泥充填机及建筑行业用的泡沫混凝土泡沫发生器，矿用泡沫水泥充填机利用螺杆泵的吸空特性来引入大量空气发泡；泡沫混凝土发泡器有高速搅拌叶片和压缩空气制泡两种类型，这些种类的泡沫发生器发泡倍数较低(一般为3～8倍)，使用成本高，不能满足防灭火的需要。
三、发明内容
(1)发明目的
鉴于已有技术的不足之处，本发明目的是提供一种结构简单，发泡率高，能适应不同固体颗粒粒径浆液材料的防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置。
(2)技术方案
本发明防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，它包括输送黄泥浆或粉煤灰浆、发泡剂混合物的进料管和设有文丘里管的发泡器筒体，在所述发泡器筒体的前端设有与进料管相联接的混合器，混合器内设有多块障碍板，发泡器筒体上设有注入文丘里管喉颈部位处气体的管道，文丘里管的周边上设有多个引入气体的孔隙，文丘里管的入口处设有射流调节器，发泡器筒体的尾部设有可前后调节集流器的滑道。
本发明防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，混合器内设置的多块障碍板按一定间距交错布置，射流调节器由一个连接轴和一个装于所述连接轴上的集流器和叶轮构成，连接轴的尾端固定在与其垂直设置的调节杆的中部。设在连接轴上的叶轮设在靠调节杆一端，调节杆与连接轴动配合。
(3)技术效果
本发明防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，最适用于煤矿井下快速扑灭和高效防治煤炭自燃火灾。采用在黄泥浆或粉煤灰浆、发泡剂混合物的进料管和设有文丘里管的发泡器筒体之间设置装有多块障碍板的混合器，发泡器筒体上装有注入气体的气体管道，筒体内文丘里管入口处设有射流调节器，利用物料流动冲击的压力，筒体内的叶轮在流动物料的推动下自行转动，产生的三相泡沫细腻、稳定，与现有技术相比，泡沫发生装置不需专用动力，物料不易堵管，使用可靠，适应不同固体颗粒粒径的浆液材料，经现场实验，当粉煤灰浆或黄泥浆的灰水质量比为1∶3时，发泡倍数为30倍，泡沫稳定时间达12小时以上，对易燃煤炭起到了很好的保护作用，并能对发生的火灾进行有效灭火，其结构紧凑合理，便于维护，具有广泛的实用性。
四、附图说明：
附图1是本发明的主视结构示意图。
附图2是本发明的俯视结构示意图。
五、具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步说明：
本发明防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，它主要由黄泥浆或粉煤灰浆、发泡剂混合物的进料管1，混合器2和发泡器组成，发泡器筒体7与混合器2的联接处装有文丘里管5，混合器2设在发泡器筒体7与进料管1之间，在混合器2内焊接多块矩形障碍板3，障碍板3按一定间距交错布置，如同迷宫结构。当混合物的浆液通过混合器2时，受到通道中障碍板3的交错阻拦，运动中形成紊流状态，在较短的距离内，使发泡剂在浆液中混合均匀。发泡器筒体7上设有注入文丘里管5喉颈部位处气体的气体管道4，文丘里管5的周边上设有多个引入气体的孔隙6，其入口处设有射流调节器，射流调节器由一个连接轴9和一个装于所述连接轴9上的集流器8和叶轮10构成，集流器8装在连接轴9的头部，叶轮10装在连接轴9的尾部，连接轴9的尾端固定在与其垂直设置的调节杆12的中部。连接轴9上的叶轮10设在靠调节杆12一端，与连接轴9动配合，叶轮10上的叶片设一定的倾角，靠浆液流动动力推动旋转，可增加泡沫的稳定性，并使泡沫更加细腻、均匀。当含有发泡剂的浆液进入文丘里管5结构形式的发泡器筒体7中，浆液在通过文丘里管5，再受到集流器8阻力后，泥浆的流速增加、静压减少，形成负压区，使气体通过文丘里管5周边的多个气体孔隙6被引射到注浆管路中，从而产生较高倍数的三相泡沫13。为适应不同固体颗粒粒径的浆液材料，发泡器筒体7的尾部设有可前后移动调节集流器8的滑道11。
其工作过程：将粉煤灰浆或黄泥浆从注浆站输送至进料管1；定量发泡剂通过定量添加装置同时加入进料管1，含有发泡剂的泥浆进入设有障碍板3的迷宫结构混合器2中，混合器中的障碍板3使流体出现完全紊流，从而使发泡剂与泥浆在较短的距离内充分混合均匀，然后进入变截面的文丘里管5中，根据文丘里管原理，浆液在通过喉颈部位时，速压达到最高，静压降到最低，在发泡器内形成负压区，气体从气体管道4进入到文丘里管5的外部，然后通过其周边的孔隙6进入到浆液中。为产生连续的高流速和低静压力区，设置了射流调节器，在集流器8的集流区四周首先产生出三相泡沫13，在泡沫泥浆的冲击下，推动叶轮10旋转，使泡沫进一步细化和均匀。为适应不同固体颗粒粒径的浆液材料和便于检修发泡装置，在发泡器筒体7的出口处设置了一个可移动调节集流器8的滑动槽11，经发泡装置产生的含气体三相泡沫13即可直接注入到火区或易发生煤炭自燃的采空区中。
Claims (4)
1.一种用于防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，它包括输送黄泥浆或粉煤灰浆、发泡剂混合物的进料管(1)和设有文丘里管(5)的发泡器筒体(7)，其征在于：在所述发泡器筒体(7)的前端设有与进料管(1)相联接的混合器(2)，混合器(2)内设有多块障碍板(3)，发泡器筒体(7)上设有注入文丘里管(5)喉颈部位处气体的管道(4)，文丘里管(5)的周边上设有多个引入气体的孔隙(6)，文丘里管(5)的入口处设有射流调节器，发泡器筒体(7)的尾部设有可前后调节集流器(8)的滑道(11)。
2.根据权利要求1所述的防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，其特征在于：所述混合器(2)内设置的多块障碍板(3)按一定间距交错布置。
3.根据权利要求1所述的防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，其特征在于：所述的射流调节器由一个连接轴(9)和一个装于所述连接轴(9)上的集流器(8)和叶轮(10)构成，连接轴(9)的尾端固定在与其垂直设置的调节杆(12)的中部。
4.根据权利要求3所述的防治煤炭自燃的三相泡沫发生装置，其特征在于：所述设在连接轴(9)上的叶轮(10)设在靠调节杆(12)一端，调节杆(12)与连接轴(9)动配合。
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