CN104984698A - 一种水力增压添加式二次泡沫发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，包括水力增压管、发泡剂盛装箱、发泡剂添加管、水管以及风管。水力增压管的入口端连接有高压水源，出口端连接发泡剂盛装箱的水力增压进液口，发泡剂盛装箱的发泡剂出液口通过发泡剂添加管连接水管，水管末端连接在风管内，风管末端连接有发泡网。在高压水的压力下橡胶水袋内的发泡剂通过发泡剂添加管流出进入到水管中。添加有发泡剂的水溶液随后将通过水管上设有的扰流混合段。混合后的溶液在水压作用下通过水管开孔段从孔口中被挤出完成一次发泡过程并进入到风管中，进而在风管风压的作用下通过发泡网完成二次发泡，形成最终的理想泡沫。

Description

一种水力增压添加式二次泡沫发生装置

技术领域

本发明涉及一种泡沫发生装置，尤其涉及一种水力增压添加式二次泡沫发生装置。

背景技术

目前，国内外需要利用发泡剂进行发泡作业的领域颇多。根据发泡剂进行分类，主要有物理发泡法和化学发泡法两种。物理发泡法是通过风吹、搅拌、扰流等方法产生泡沫的一种发泡方式，而化学发泡是通过发泡剂发生化学反应过程中释放气体，利用其释放的气体进行发泡。本发明主要涉及物理发泡法过程中用到的泡沫发生装置。目前物理发泡剂主要是将表面活性剂复配，在此基础上加入稳泡成分进行使用，而用到物理发泡领域主要包括泡沫混凝土、泡沫灭火剂、泡沫驱油和泡沫除尘等领域。通过对目前上述四个领域所用到的物理泡沫发生装置进行研究发现，目前泡沫发生装置主要存在以下缺点：

(1)目前的泡沫发生装置大都用电作为动力，属于用电设备，这就增加了设备使用过程中的危险程度，尤其是泡沫除尘领域，在煤矿或地铁等巷道掘进过程中采用泡沫覆盖尘源以达到降低工作场所粉尘浓度的效果，如若泡沫发生装置用电作为动力，将会大大增加作业场所的危险程度。

(2)目前泡沫发生装置的无动力添加技术薄弱，主要采用文丘里管负压添加、射流引射负压添加、虹吸引流添加等方法，但文丘里管负压添加时添加流量不好控制且容易堵管，射流引射负压添加则会导致发泡剂溶液雾化，虹吸引流添加时随着发泡剂溶液液面高度下降，添加流量越来越小，无法实现定量添加。

(3)目前泡沫发生装置主要采用压缩空气法和扰流法两种方式，压缩空气法是指将气体引入发泡剂溶液内依靠气体扰动完成发泡，但该方法泡沫输出动力较低，不适合泡沫远距离输送，另外，该方法产生的泡沫粒径大小不一，泡沫不均匀。扰流法是应用较多的发泡方法，但目前泡沫发生装置使用的扰流部件结构较单一，扰流强度低，致使发泡效果欠理想。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中的缺陷提供了一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，对泡沫发生装置进行了科学合理的创新性改进，以提高泡沫发生装置的性能。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，包括水力增压管、发泡剂盛装箱、发泡剂添加管、水管以及风管，水力增压管的入口端连接有高压水源，出口端连接发泡剂盛装箱的水力增压进液口，发泡剂盛装箱的发泡剂出液口通过发泡剂添加管连接水管，水管末端连接在风管内，风管末端连接有发泡网。

进一步地，所述水力增压管上设有增压管截止阀、增压管流量阀、增压管调压阀、增压管水压表和增压管流量表，水力增压管向发泡剂盛装箱提供高压水，调节水力增压管上的增压管流量阀和增压管调压阀来调节水力增压管内的水流量和水压，通过增压管水压表和增压管流量表实时观测水流量和水压。

进一步地，所述发泡剂盛装箱包括密封铁质壳体和置于密封铁质壳体内部的橡胶水袋，橡胶水袋内盛放有发泡剂溶液，密封铁质壳体上还设有安全泄压口、发泡剂加液口，橡胶水袋连通发泡剂加液口和发泡剂出液口；

水力增压管内的高压水通过发泡剂盛装箱上的水力增压进液口进入到箱内，橡胶水袋被高压水包裹，橡胶水袋内的发泡剂溶液在水压作用下通过发泡剂出液口流出进入到发泡剂添加管内，若水力增压管内的水压过高，发泡剂盛装箱上的安全泄压口打开释放压力。

进一步地，所述发泡剂添加管上安设有添加管流量阀和添加管截止阀，通过调节添加管流量阀调节发泡剂溶液的添加量。

进一步地，所述水管上设有水管截止阀、水管流量阀、水管调压阀、水管水压表和水管流量表，水管水压表和水管流量表用于实时观测水流量和水压，通过调节水管上的水管流量阀、水管调压阀改变发泡过程中水的流量和压力，从而调节发泡效果；

水管末端封闭，水管末端四周开有孔口形成水管开孔段，发泡剂和水的混合溶液在水压作用下由孔口挤出完成一次发泡过程形成一次发泡液。

进一步地，所述水管内设有由若干半月形挡板组成的扰流混合段，发泡剂和水的混合溶液通过该段后会产生扰流，在扰流作用下混合均匀，形成均匀度较高的发泡剂溶液。

进一步地，所述风管上设有风管截止阀、风管流量阀、风管调压阀、风压表和风流量表，风管流量阀、风管调压阀用于调节风管内的风流流量和压力，风压表和风流量表用于实时观测风流量和风压。

进一步地，所述风管末端与水管末端垂直相交，水管末端位于风管末端内部，通过调节风管上设有的风管流量阀和风管调压阀调节风管内的风流流量和风压，从而调节发泡过程中的风量和风压。

进一步地，所述发泡网为3-4层X型发泡网，发泡网厚度约为1～2mm，一次发泡液在风管中风压的作用下经过发泡网进行二次发泡。

采用如上技术方案取得的有益技术效果为：

水力增压管的入口端连接有高压水源，出口端连接发泡剂盛装箱的水力增压进液口。发泡剂盛装箱内有橡胶水袋，发泡剂盛装在橡胶水袋内。水力增压管中的高压水进入发泡剂盛装箱以后会迅速充满整个箱体，此时，盛装有发泡剂的橡胶水袋四周会被高压水所包裹，在高压水的压力下橡胶水袋内的发泡剂通过发泡剂添加管流出进入到水管中完成添加，发泡剂添加管上安装有流量阀，通过流量阀可以调节发泡剂添加量。添加有发泡剂的水溶液随后将通过水管上设有的扰流混合段，在扰流混合段内保证发泡剂溶液与水充分混合。混合后的溶液在水压作用下通过水管开孔段从孔口中被挤出完成一次发泡过程并进入到风管中，进而在风管风压的作用下通过发泡网完成二次发泡，形成最终的理想泡沫。

附图说明

图1为水力增压添加式二次泡沫发生装置结构示意图。

图中：1-水管；2-风管；3-风管截止阀；4-风管调压阀；5-风管流量阀；6-水管调压阀；7-水管流量阀；8-混合扰流段；9-水管开孔段；10-“X”型发泡网；11-水管截止阀；12-水力增压管；13-增压管截止阀；14-增压管调压阀；15-发泡剂盛装箱；16-水力增压进液口；17-发泡剂加液口；18-发泡剂出液口；19-安全泄压口；20-橡胶水袋；21-排水口；22-发泡剂添加管；23-添加管流量阀；24-添加管截止阀。

具体实施方式

结合附图1对本发明的具体实施方式做进一步说明：

一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，包括水力增压管12、发泡剂盛装箱15、发泡剂添加管22、水管1以及风管2，水力增压管12的入口端连接有高压水源，出口端连接发泡剂盛装箱15的水力增压进液口16，发泡剂盛装箱15的发泡剂出液口18通过发泡剂添加管22连接水管1，水管1末端连接在风管2内，风管2末端连接有发泡网10。

水力增压管12上设有增压管截止阀13、增压管流量阀、增压管调压阀14、增压管水压表和增压管流量表，水力增压管12向发泡剂盛装箱15提供高压水，通过调节水力增压管12上的增压管流量阀和增压管调压阀来调节水力增压管12内的水流量和水压，通过增压管水压表和增压管流量表实时观测水流量和水压。

发泡剂盛装箱15包括密封铁质壳体和置于密封铁质壳体内部的橡胶水袋20，橡胶水袋20内盛放有发泡剂溶液，密封铁质壳体上还设有安全泄压口19、发泡剂加液口17，橡胶水袋20连通发泡剂加液口17和发泡剂出液口18。水力增压管12内的高压水通过发泡剂盛装箱15上的水力增压进液口16进入到箱内，橡胶水袋20被高压水包裹，橡胶水袋20内的发泡剂溶液在水压作用下通过发泡剂出液口18流出进入到发泡剂添加管22内，若水力增压管内的水压过高，发泡剂盛装箱上的安全泄压口19打开释放压力。

发泡剂盛装箱15还设有排水口21，排水口21在发泡完成后排出发泡剂盛装箱15内的高压水。

发泡剂添加管22上安设有添加管流量阀23和添加管截止阀24，通过调节添加管流量阀23调节发泡剂溶液的添加量。

水管1上设有水管截止阀11、水管流量阀7、水管调压阀6、水管水压表和水管流量表，水管水压表和水管流量表用于实时观测水流量和水压，通过调节水管1上的水管流量阀7、水管调压阀6改变发泡过程中水的流量和压力，从而调节发泡效果。水管1内设有由若干半月形挡板组成的扰流混合段8，发泡剂和水的混合溶液通过该段后会产生扰流，在扰流作用下混合均匀，形成均匀度较高的发泡剂溶液。水管1末端封闭，水管1末端四周开有孔口形成水管开孔段9，均匀度较高的发泡剂溶液在水压作用下由孔口挤出完成一次发泡过程形成一次发泡液。

风管2上设有风管截止阀3、风管流量阀5、风管调压阀4、风压表和风流量表，风管流量阀5、风管调压阀4用于调节风管2内的风流流量和压力，风压表和风流量表用于实时观测风流量和风压。

风管2末端与水管1末端垂直相交，水管1末端位于风管2末端内部，通过调节风管2上设有的风管流量阀5和风管调压阀4调节风管2内的风流流量和风压，从而调节发泡过程中的风量和风压。

发泡网为3-4层“X”型发泡网10，发泡网厚度约为1～2mm，发泡网上的发泡孔孔口直径大小约为5mm左右，一次发泡液在风管中风压的作用下经过发泡网进行二次发泡，最终得到理想的泡沫。

水力增压管的入口端连接有高压水源，出口端连接发泡剂盛装箱的水力增压进液口。发泡剂盛装箱内有橡胶水袋，发泡剂盛装在橡胶水袋内。水力增压管中的高压水进入发泡剂盛装箱以后会迅速充满整个箱体，此时，盛装有发泡剂的橡胶水袋四周会被高压水所包裹，在高压水的压力下橡胶水袋内的发泡剂通过发泡剂添加管流出进入到水管中完成添加，发泡剂添加管上安装有流量阀，通过流量阀可以调节发泡剂添加量。添加有发泡剂的水溶液随后将通过水管上设有的扰流混合段，在扰流混合段内保证发泡剂溶液与水充分混合。混合后的溶液在水压作用下通过水管开孔段从孔口中被挤出完成一次发泡过程并进入到风管中，进而在风管风压的作用下通过发泡网完成二次发泡，形成最终的理想泡沫。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (9)

1.一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，其特征在于，包括水力增压管、发泡剂盛装箱、发泡剂添加管、水管以及风管，水力增压管的入口端连接有高压水源，出口端连接发泡剂盛装箱的水力增压进液口，发泡剂盛装箱的发泡剂出液口通过发泡剂添加管连接水管，水管末端连接在风管内，风管末端连接有发泡网。

2.根据权利要求1所述的一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，其特征在于，所述水力增压管上设有增压管截止阀、增压管流量阀、增压管调压阀、增压管水压表和增压管流量表，水力增压管向发泡剂盛装箱提供高压水，调节水力增压管上的增压管流量阀和增压管调压阀来调节水力增压管内的水流量和水压，通过增压管水压表和增压管流量表实时观测水流量和水压。

3.根据权利要求1所述的一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，其特征在于，所述发泡剂盛装箱包括密封铁质壳体和置于密封铁质壳体内部的橡胶水袋，橡胶水袋内盛放有发泡剂溶液，密封铁质壳体上还设有安全泄压口、发泡剂加液口，橡胶水袋连通发泡剂加液口和发泡剂出液口；

水力增压管内的高压水通过发泡剂盛装箱上的水力增压进液口进入到箱内，橡胶水袋被高压水包裹，橡胶水袋内的发泡剂溶液在水压作用下通过发泡剂出液口流出进入到发泡剂添加管内，若水力增压管内的水压过高，发泡剂盛装箱上的安全泄压口打开释放压力。

4.根据权利要求1所述的一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，其特征在于，所述发泡剂添加管上安设有添加管流量阀和添加管截止阀，通过调节添加管流量阀调节发泡剂溶液的添加量。

5.根据权利要求1所述的一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，其特征在于，所述水管上设有水管截止阀、水管流量阀、水管调压阀、水管水压表和水管流量表，水管水压表和水管流量表用于实时观测水流量和水压，通过调节水管上的水管流量阀、水管调压阀改变发泡过程中水的流量和压力，从而调节发泡效果；

水管末端封闭，水管末端四周开有孔口形成水管开孔段，发泡剂和水的混合溶液在水压作用下由孔口挤出完成一次发泡过程形成一次发泡液。

6.根据权利要求5所述的一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，其特征在于，所述水管内设有由若干半月形挡板组成的扰流混合段，发泡剂和水的混合溶液通过该段后会产生扰流，在扰流作用下混合均匀，形成均匀度较高的发泡剂溶液。

7.根据权利要求1所述的一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，其特征在于，所述风管上设有风管截止阀、风管流量阀、风管调压阀、风压表和风流量表，风管流量阀、风管调压阀用于调节风管内的风流流量和压力，风压表和风流量表用于实时观测风流量和风压。

8.根据权利要求1所述的一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，其特征在于，所述风管末端与水管末端垂直相交，水管末端位于风管末端内部，通过调节风管上设有的风管流量阀和风管调压阀调节风管内的风流流量和风压，从而调节发泡过程中的风量和风压。

9.根据权利要求5所述的一种水力增压添加式二次泡沫发生装置，其特征在于，所述发泡网为3-4层X型发泡网，发泡网厚度约为1～2mm，一次发泡液在风管中风压的作用下经过发泡网进行二次发泡。