CN202015435U - 一种矿用防灭火泡沫制备装置 - Google Patents

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Abstract

一种矿用防灭火泡沫制备装置，包括：注浆进管；与注浆进管出口端相连的过滤器，过滤器内安装有过滤网；与过滤器相联通的排污出管；与过滤器出口端相连的静态混合搅拌器；与静态混合搅拌器出口端相连的发泡器；设置于发泡器筒壁上的进气管，进气管上顺序安装有逆止阀、进气管压力表和进气管阀门；通过进气管与发泡器相联通的空气压缩机或注氮机；与发泡器出口端相连的注浆出管；静态混合搅拌器包括：搅拌器筒体；搅拌器中心轴；阻隔长片和阻隔短片，阻隔长片上设置流通孔，阻隔长片的直径大于阻隔短片的直径；设置于阻隔长片和阻隔短片之间的定位套。本实用新型结构紧凑合理，便于维护，适用于煤矿井下快速扑灭和高效防治煤炭自燃火灾。

Description

一种矿用防灭火泡沫制备装置
技术领域
本实用新型涉及一种泡沫制备装置，特别是一种用于在煤矿井下快速扑灭和防止煤炭自燃火灾的矿用防灭火泡沫制备装置。
背景技术
煤炭自燃是我国矿井主要自然灾害之一，在我国国有重点煤矿中，煤炭自燃火灾引起的火灾约占矿井火灾总数的90％，我国的新疆、宁夏、内蒙古等省还存在着大面积的煤田火灾，每年烧损煤量达1000～1360万吨，经济损失超过200亿元，而且煤田火灾还造成大面积的植被破坏，使土壤沙漠化，对于煤炭自燃与瓦斯隐患共存的矿井，如果煤炭自燃防治不到位，很容易由煤炭自然发火引起瓦斯爆炸，导致特别重大的人员伤亡和经济损失。此外煤炭自燃还会产生大量的SO2、CO、CO2等有毒气体，严重污染环境，为有效防治煤炭自燃，近年来采用了含气(氮气或者空气)、固、液三相泡沫进行防治煤炭自燃，取得了较好的效果。但由于煤矿的特殊环境和条件，混合物浆液中含有杂质或大的固体颗粒，现有的一种矿用防灭火泡沫制备装置常常混合搅拌效果不佳，而且容易发生堵管现象，造成不能连续形成三相泡沫，由于以上两个条件的缺陷，三相泡沫在矿井的推广使用中受到限制。针对这一现状，急需研制出一种用于在煤矿井下快速扑灭和防止煤炭自燃火灾的一种矿用防灭火泡沫制备装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种设计合理、结构简单、发泡效果好的矿用防灭火泡沫制备装置。
为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：
一种矿用防灭火泡沫制备装置，包括：注浆进管；与注浆进管出口端相连的过滤器，过滤器内安装有过滤网；与过滤器相联通的排污出管；与过滤器出口端相连的静态混合搅拌器；与静态混合搅拌器出口端相连的发泡器；设置于发泡器筒壁上的进气管，进气管上顺序安装有逆止阀、进气管压力表和进气管阀门；通过进气管与发泡器相联通的空气压缩机或注氮机；与发泡器出口端相连的注浆出管；静态混合搅拌器包括：搅拌器筒体；安装于搅拌器筒体内的搅拌器中心轴；交替间隔安装于搅拌器中心轴上的阻隔长片和阻隔短片，阻隔长片上设置流通孔，阻隔长片的直径大于阻隔短片的直径。
优选的，阻隔长片和阻隔短片之间设置有定位套。
优选的，安装在搅拌器中心轴的一片阻隔长片上的流通孔与相邻一片阻隔长片上流通孔相互错位布置。
优选的，一片阻隔长片上流通孔圆心和搅拌器中心轴轴心间连线与相邻一片阻隔长片上流通孔圆心和搅拌器中心轴轴心间连线之间的夹角为180°。
优选的，阻隔长片的直径与搅拌器筒体的内径相等。
本实用新型的静态混合搅拌器使混合物浆液从阻隔长片的流通孔流入，经阻隔短片与搅拌器筒体内壁之间的间隙流动，混合物浆液在搅拌器筒体内沿S形通道流动混合，使得混合物浆液得到充分混合均匀，同时与现有技术相比，只需将安装了搅拌叶片的混合器中轴装入混合器中即可，安装方便，且物料不易堵管，使用可靠，可以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，结构紧凑合理，便于维护，适用于煤矿井下快速扑灭和高效防治煤炭自燃火灾。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；
图2为本实用新型静态混合搅拌器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种矿用防灭火泡沫制备装置包括注浆进管1、入口端流量阀门2、过滤器3、过滤网4、排污出管5、压力表6、静态混合搅拌器7、发泡器8、逆止阀9、进气管10、空气压缩机11、出口端阀门12、进气管压力表13、进气管阀门14、排污阀15、注浆出管16。
注浆进管1通过法兰及螺纹紧固件与过滤器3相联接，注浆进管1上安装有入口端阀门2，混合物浆液从注浆进管1流入过滤器3中，过滤器3内安装有过滤网4，过滤器3下部设置有排污出管5，排污出管5上安装有排污阀15，过滤器3出口端安装有压力表6，压力表6用于检测过滤器3内压力过滤器3通过法兰和螺纹紧固件与静态混合搅拌器7相联，本实用新型的静态混合搅拌器7不需要电动机驱动，经过滤器3过滤后的混合物浆液进入静态混合搅拌器7内在流体自身的旋转环流混合作用下混合均匀，获得良好的混合效果。静态混合搅拌器7通过法兰和螺纹紧固件和发泡器8相联接，发泡器8的管壁上安装有一进气管10，进气管10上顺序安装有逆止阀9、进气管压力表13和进气管阀门14，发泡器8通过进气管12连接空气压缩机11，空气压缩机11也可以换为注氮机。发泡器8出口端与注浆出管16相联，注浆出管16上安装有出口端流量阀门12。静态混合搅拌器7将混合物浆液混合均匀后由注浆出管16排出。
在图2中，本实施例的静态混合搅拌器7包括搅拌器筒体7-1、搅拌器中心轴7-2、阻隔长片7-3、阻隔短片7-4和定位套7-5。搅拌器中心轴7-2沿搅拌器筒体7-1轴线安装在静态混合搅拌器7内，搅拌器中心轴7-2上间隔安装有多片阻隔长片7-3和阻隔短片7-4，一片阻隔长片7-3与一片阻隔短片7-4交替安装在搅拌器中心轴7-2上，本实施例的阻隔长片7-3和阻隔短片7-4均为圆形片，阻隔长片7-3的直径与搅拌器筒体7-1内径相等，阻隔短片7-4的直径小于搅拌器筒体7-1的内径，作为优选的方案，阻隔长片7-3和阻隔短片7-4之间设置有套装在搅拌器中心轴7-2上的定位套7-5，定位套7-5用于使得阻隔长片7-3和阻隔短片7-4之间保持有固定的距离，使得阻隔长片7-3与阻隔短片7-4等距地安装在搅拌器中心轴7-2上，安装方便。此外，阻隔长片7-3与阻隔短片7-4也可以等距直接焊接安装在混合器中轴4上，或在混合器中轴4上等距设置用于安装阻隔长片7-3与阻隔短片7-4的卡槽，阻隔长片7-3与阻隔短片7-4安装在卡槽里。阻隔长片7-3上加工有流通孔a，安装在搅拌器中心轴7-2的一片阻隔长片7-3上的流通孔a与相邻一片阻隔长片7-3上流通孔a相互错位布置，即一片阻隔长片7-3上流通孔a的圆心与相邻一片阻隔长片7-3上流通孔a的圆心不在同一直线上，优选的方案为，一片阻隔长片7-3上流通孔a圆心和搅拌器中心轴7-2轴心间的连线与相邻一片阻隔长片7-3上流通孔a圆心和搅拌器中心轴7-2轴心间的连线之间的夹角为180°，即两片阻隔长片5-3上的流通孔a相对于搅拌器中心轴7-2对称设置。由于阻隔长片7-3的直径与搅拌器筒体7-1的内径相等，阻隔长片7-3安装于搅拌器筒体7-1内时，混合物浆液只能从阻隔长片7-3上的流通孔a通过，由于阻隔短片7-4的直径小于搅拌器筒体7-1的内径，混合物浆液流经阻隔长片7-3后从阻隔短片7-4与搅拌器筒体7-1内壁之间的空隙继续流通。
本实用新型的静态混合搅拌器7使混合物浆液从阻隔长片7-3的流通孔a流入，经阻隔短片7-4与搅拌器筒体7-1内壁之间的间隙流动，混合物浆液在搅拌器筒体7-1内沿S形通道流动混合，使得混合物浆液得到充分混合。
工作时，调节入口端流量阀门2来控制注浆进管1中的浆量大小，注浆管路中配制好的浆液流经过滤器3后，除去杂质和大的固体颗粒，进入静态混合搅拌器7和发泡器8，打开进气管阀门14，开启空气压缩机11通过进气管10往发泡器8中压入压缩空气或氮气，使浆液发泡形成以空气或氮气为气相的气-液-固三相泡沫。
本实用新型适用于煤矿井下快速扑灭和高效防治煤炭自燃火灾。采用过滤器、静态混合搅拌器和发泡器顺序连接，在发泡器上设置进气管，可以用空压机产生的空气作为气相，也可以用氮气作为气相制备三相泡沫，提高三相泡沫的发泡倍数，从而使成本大幅度降低，同时过滤器能有效的除去浆液中的杂质和大的固体颗粒，设置的压力表能够清楚表明各管路中的压力，逆止阀能避免由于气体的压力小而使浆液凝到压缩空气管路中，本实用新型结构简单，可以压缩空气或氮气为气相，其使用方便，效果好，占用空间体积小，在本技术领域内具有广泛的实用性。
当然，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围之中。

Claims (5)

1.一种矿用防灭火泡沫制备装置，包括：
注浆进管(1)；
与所述注浆进管(1)出口端相连的过滤器(3)，所述过滤器(3)内安装有过滤网(4)；
与所述过滤器(3)相联通的排污出管(5)；
与所述过滤器(3)出口端相连的静态混合搅拌器(7)；
与所述静态混合搅拌器(7)出口端相连的发泡器(8)；
与所述发泡器(8)相联通的进气管(10)，所述进气管(10)上顺序安装有逆止阀(9)、进气管压力表(13)和进气管阀门(14)；
通过进气管(10)与发泡器(8)相联通的空气压缩机(11)或注氮机；
与所述发泡器(8)出口端相连的注浆出管(16)；
其特征在于，所述静态混合搅拌器(7)包括：
搅拌器筒体(7-1)；
安装于所述搅拌器筒体(7-1)内的搅拌器中心轴(7-2)；
交替间隔安装于所述搅拌器中心轴(7-2)上的阻隔长片(7-3)和阻隔短片(7-4)，所述阻隔长片(7-3)上设置流通孔(a)，所述阻隔长片(7-3)的直径大于所述阻隔短片(7-4)的直径。
2.根据权利要求1所述的一种矿用防灭火泡沫制备装置，其特征在于：所述阻隔长片(7-3)和阻隔短片(7-4)之间设置有定位套(7-5)。
3.根据权利要求1所述的一种矿用防灭火泡沫制备装置，其特征在于：安装在搅拌器中心轴(7-2)的一片阻隔长片(7-3)上的流通孔(a)与相邻一片阻隔长片(7-3)上流通孔(a)相互错位布置。
4.根据权利要求3所述的一种矿用防灭火泡沫制备装置，其特征在于：所述一片阻隔长片(7-3)上流通孔(a)圆心和搅拌器中心轴(7-2)轴心间连线与相邻一片阻隔长片(7-3)上流通孔(a)圆心和搅拌器中心轴(7-2)轴心间连线之间的夹角为180°。
5.根据权利要求1所述的一种矿用防灭火泡沫制备装置，其特征在于：所述阻隔长片(7-3)的直径与所述搅拌器筒体(7-1)的内径相等。
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