CN203705422U - 胶体阻化材料发泡性能测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种胶体阻化材料发泡性能测定装置，包括有机玻璃桶，有机玻璃桶分为两段，总高度为2.5m-3m，直径为1-1.5m，下段和上段的直径相同且下段的高度是上段的2倍，模拟井下采空区高度，一般井下采空区高度为2-3m，因此分成上下两段，可以分别测试2m以下和2-3m之间两种情况的采空区，底部密封；上部开口，用盖子密封；本实用新型测定胶体阻化惰泡生成装置发泡性能的泡沫测试桶，它结合矿井实际应用条件，模拟采空区环境，以及采空区注泡管道距底板高度，在大量发泡的情况下，对泡沫的一些特性参数进行很好的测试。例如发泡倍数，稳泡时间，泡沫堆积效果，泡沫附壁效果等。
Description
技术领域
本实用新型涉及胶体阻化惰泡防灭火技术领域，尤其是涉及一种胶体阻化材料发泡性能的测定装置。
背景技术
全国煤矿中有56%的矿井存在自然发火的危险，每年造成的直接和间接经济损失近百亿元。现有的防灭火技术均是通过降低或减少煤氧结合来实现防灭火，对于漏风较为通畅的采空区的阻化、惰化、堵漏难度较大。尤其是综采和综放开采技术的采用矿井开采强度加大，通风系统相对复杂化，采空区范围不断扩大，而采空区是最容易也是最常发生自燃火灾的区域，极大的增加了矿井煤炭自然发火的频率及防治的难度。采空区丢落有大量的浮煤；存在连续不断的漏风供氧；具备良好的遗煤蓄热环境，而且采空区面积大、自燃“三带”随工作面的推进呈动态移动、遗煤高温范围大、高温点隐蔽，一旦发生自燃往往是大面积的，灭火难度很大。胶体阻化惰泡防灭火技术综合多种防灭火技术，很好的解决了降氧、惰化，堵漏问题，以及远距离隐蔽火区和高位火区的灭火难问题，而胶体阻化材料的发泡性能测定装置在目前尚没有统一的标准，传统的泡沫发泡性能装置一般采用少量发泡剂和一定的气体，在小的容器内，测定其发泡性能。而胶体阻化惰泡主要应用于矿井煤自燃防灭火，井下环境复杂多变，传统的测定装置不能满足井下环境的要求，并且发泡量较小，泡沫的堆积效果也不明显，不能很好的测试其发泡性能，为了解决这些问题，结合煤矿井下条件，研制出了专门用于胶体阻化材料发泡性能测定的装置。
实用新型内容
为了解决背景技术中所存在的技术问题，本实用新型提供一种测定胶体阻化惰泡生成装置发泡性能的泡沫测试桶，它结合矿井实际应用条件，模拟采空区环境，以及采空区注泡管道距底板高度，在大量发泡的情况下，对泡沫的一些特性参数进行很好的测试。例如发泡倍数，稳泡时间，泡沫堆积效果，泡沫附壁效果等。
本实用新型的技术解决方案是：胶体阻化材料发泡性能测定装置，包括有机玻璃桶，其特征在于：有机玻璃桶分为两段，总高度为2.5m-3m，直径为1-1.5m，下段和上段的直径相同且下段的高度是上段的2倍，模拟井下采空区高度，一般井下采空区高度为2-3m，因此分成上下两段，可以分别测试2m以下和2-3m之间两种情况的采空区，底部密封；上部开口，用盖子密封；
其中，下段的有机玻璃桶左侧底部为泡沫进口，进口与胶体阻化惰泡制备装置出口连接，右侧底部为废液出口；底部为底座；在泡沫桶里可以放置人工制作的模拟采空区的跨落物。
上述两段有机玻璃桶之间采用法兰连接，为了使其更好的密封，法兰之间增加密封垫。
上述泡沫进口距底部50cm（模拟井下注泡管道距底板的高度，一般矿井下注泡管道距底板高度为50-80cm），废液出口距底部2cm（为了废液尽可能的排除干净）。
上述泡沫进口采用直径8cm的有机玻璃管，中间设有截止阀，为了便于连接进口处设有快速接头，废液出口采用直径5cm的有机玻璃管，中间设有截止阀。
上述顶部的盖子是为了防止杂物落入桶中，采用带螺纹的有机玻璃盖。
上述有机玻璃桶表面刻有尺度，从底部一直到顶部，其中最小单位为5mm。
上述底座是为了方便有机玻璃的安置和移动，底座采用三角形，装有三个万向轮。
上述垮落物为人工制作，可以采用铁丝网包裹一些杂物，模拟采空区。
本实用新型的优点：
1）本实用新型采用有机玻璃，外表透明，能很好的观测桶内的泡沫的堆积情况和破泡规律，并且有机玻璃结实耐用，不易损坏；
2）本实用新型泡沫进口距离底部的高度是根据矿井采空区注泡管路距底板的高度来确定的，结合矿井实际应用条件，测定结果更加准确；
3）本实用新型全高2.5-3米，根据矿井巷道高度来确定，并且直径达到1m。可以在桶内放置一些杂物，模拟采空区，能更直观的观测泡沫在桶内的堆积情况，以及泡沫的附壁效果，从而准确预测不同胶体阻化材料产生的泡沫在采空区的堆积效果；
4）本实用新型在有机玻璃桶表面刻有尺度，可以直观的测量泡沫的发泡倍数；
5）本实用新型体积大，可以测量的泡沫量大，更有利于胶体阻化材料发泡性能的测定；
6）本实用新型底部为装有带万向轮的底座，便于移动。
7）本实用新型配合胶体阻化惰泡制备装置使用，不仅可以测定胶体阻化材料的发泡性能，而且可以对胶体阻化惰泡制备装置的技术参数进行优化。
附图说明
图1为本实用新型的流程示意图；
图2为本实用新型的结构简图；
1-有机玻璃盖；2-螺纹连接；3-圆桶外刻度线；4-法兰连接；5-12mm有机玻璃桶；6-进泡口；7-快速接口；8-截止阀；9-底座；10-万向轮；11-排液口。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型提供一种胶体阻化材料发泡性能测定的装置，包括有机玻璃桶5，有机玻璃桶采用12毫米的有机玻璃，形状为圆柱形，分为上下两截，其中上部为1m，下部为2m，两部分之间通过法兰连接4，上部开口采用有机玻璃盖1密封，有机玻璃桶外表面刻有刻度3，最小刻度为5mm。
本实用新型进泡口6采用直径8cm的有机玻璃管，为了防止泡沫注满桶之后的倒流，在有机玻璃管之间装有截止阀8，为了便于有机玻璃管和发泡装置之间的连接，在有机玻璃管进口处装有快速接口7。
本实用新型进泡口和发泡装置出口之间装有涡街流量计，为了测定泡沫流量和压力。有机玻璃桶底部有排液口11，实验结束后，便于泡沫废液的排出。
本实用新型体积大，在桶内可以放置铁丝网包裹一些杂物，模拟出采空区，根据采空区垮落物的实际高度来确定杂物的堆放高度。另外，本实用新型重量大，为了便于安置和移动，底部装有底座9和万向轮10。
如图1所示胶体阻化材料发泡性能测定装置工艺流程示意图，胶体阻化材料通过胶体阻化惰泡发泡装置以后，经过泡沫输送管道进入有机玻璃桶，在桶内完成泡沫的堆积，最终完成实验数据的测定。
本实用新型的工作过程：
1）准备工作：打开有机玻璃桶泡沫进口截止阀，关闭排液口截止阀，在有机玻璃桶放置一定高度的铁丝网包裹物，盖上有机玻璃盖。启动胶体阻化惰泡制备装置。
2）实验开始：胶体阻化材料通过胶体阻化惰泡制备装置发泡以后，经过泡沫输送管道进入有机玻璃桶，此时开始计时，实验人员观测泡沫在有机玻璃桶的堆积情况，并拍照记录，在泡沫分别达到有机玻璃桶1/3高度，1/2高度，3/4高度以及完全注满时，分别记录消耗的胶体阻化材料和水的体积，以及到达所在高度所用的时间。待泡沫完全注满有机玻璃桶，关闭胶体阻化惰泡制备装置，并关闭泡沫进口的截止阀，观察泡沫的堆积效果，以及附壁效果。此时再次开始计时，待泡沫消除达到1/2高度时，记录这个时间，再次观察泡沫堆积情况和附壁效果。待泡沫完全消除时，记录时间。
3）实验对比：一种胶体阻化材料完成以后，用水冲刷有机玻璃桶，把剩余泡沫完全排出桶外，重复以上步骤，分别用几种胶体阻化材料，比较其实验效果，选出发泡性能最好的胶体阻化材料，并且对胶体阻化惰泡制备装置的技术参数进行优化。
4）发泡性能测试方法：①发泡倍数：待泡沫桶注满泡沫以后，读取涡街流量计，记录胶体阻化混合液的流量v1，根据泡沫桶表面刻度，读取泡沫高度，然后计算泡沫体积v2，则泡沫发泡倍数。
②稳泡时间：待泡沫桶注满以后，开始计时，等泡沫破泡到1/2高度时，记下时间t，则t为泡沫的半衰期。
③堆积效果：因泡沫桶内放有类似采空区的垮落物，有机玻璃桶为透明材质，可以通过观察，用相机记录泡沫的堆积效果。
③附壁效果：随着泡沫的堆积过程和破泡过程，观察泡沫在桶壁的附着能力，通过相机记录泡沫的附壁效果。
Claims (9)
1.胶体阻化材料发泡性能测定装置，包括有机玻璃桶，其特征在于：有机玻璃桶包括上段和下段，总高度为2.5m-3m，直径为1-1.5m，下段和上段的直径相同且下段的高度是上段的2倍，底部密封；上部开口，用盖子密封；下段的底部设置底座，底座左侧设置泡沫进口，泡沫进口与胶体阻化惰泡制备装置出口连接，底部右侧设置废液出口。
2.根据权利要求1所述的胶体阻化材料发泡性能测定装置，其特征在于：所述有机玻璃桶上段和下段之间采用法兰连接。
3.根据权利要求1或2所述的胶体阻化材料发泡性能测定装置，其特征在于：所述泡沫进口距底部50-80cm，废液出口距底部0-5cm。
4.根据权利要求3所述的胶体阻化材料发泡性能测定装置，其特征在于：所述泡沫进口采用直径8cm的有机玻璃管，有机玻璃管中间设有截止阀，有机玻璃管头部设有快速接头，废液出口采用直径5cm的有机玻璃管，有机玻璃管中间设有截止阀。
5.根据权利要求1或2所述的胶体阻化材料发泡性能测定装置，其特征在于：所述上部开口的盖子是带螺纹的有机玻璃盖。
6.根据权利要求1或2所述的胶体阻化材料发泡性能测定装置，其特征在于：所述有机玻璃桶表面刻有尺度，从底部一直到顶部，最小单位为5mm。
7.根据权利要求1或2所述的胶体阻化材料发泡性能测定装置，其特征在于：所述底座是三角形底座，底座上安装三个万向轮。
8.根据权利要求1或2所述的胶体阻化材料发泡性能测定装置，其特征在于：所述泡沫桶里放置跨落物，跨落物为人工制作，采用铁丝网包裹杂物，模拟采空区。
9.根据权利要求1或2所述的胶体阻化材料发泡性能测定装置，其特征在于：所述有机玻璃桶上段和下段法兰之间设置密封垫。
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| CN201420027642.6U CN203705422U (zh) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | 胶体阻化材料发泡性能测定装置 |
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| CN106706890A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-05-24 | 徐工集团工程机械有限公司 | 沥青发泡效果测量装置及方法 |
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2014
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