CN105413505B - 一种环形供气立式泡沫发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环形供气立式泡沫发生装置，包括供液接头、供气接头、发泡筒体、发泡网、泡沫运输管路、雾化喷嘴和底座，底座设置有供液接头和供气接头，底座上端与发泡筒体下端相连，在发泡筒体内侧下部设置雾化喷嘴，雾化喷嘴通过供液管路与供液接头相连，在发泡筒体内侧上部设置发泡网，发泡筒体上端与泡沫运输管路相连。本发明克服了现有煤矿井下泡沫防尘技术中存在泡沫发生器发泡能力较差、传统泡沫发生器泡沫出口压力低、喷射力度小及泡沫分布不均匀的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种环形供气立式泡沫发生装置，适用于煤矿井下采掘工作面等产尘点降尘作业。
背景技术
随着煤矿井下机械化生产程度的不断提高，各种作业强度不断加大，传统的矿井粉尘防治手段已无法满足现代化生产中粉尘防治的需要；长期工作在高浓度粉尘环境中的工人也深受其害，煤炭行业的尘肺病问题最为严重。相应的，矿井粉尘防治技术的发展和革新也迫在眉睫。
泡沫降尘技术利用了泡沫比表面积大、覆盖性好、粘附性强、湿润性强、耗水量小等特点，在煤矿井下掘进工作面的防尘中已起到了十分显著的成效。从泡沫发生的角度来看，现有煤矿井下掘进工作面应用的泡沫发生工艺及设备的发泡能力较低，在小水量、低发泡剂添加量的条件下难以产生高倍数泡沫，发泡量不足无法实现泡沫对产尘区域的有效包裹，从而影响泡沫的降尘效果。综上所述，研发一种适用于煤矿井下采掘进工作面，在小水量、低发泡剂添加量的条件下可产生高倍数泡沫的泡沫发生装置具有重要意义。
目前应用较广的泡沫发生方式主要有网式发泡与扰流式发泡两种。网式发泡机理主要为：将发泡剂与水混合后的发泡液均匀地喷洒在发泡网上，利用风流的鼓吹作用发泡；扰流式发泡机理主要为：利用扰动机构，发泡液在管道内与风流产生剧烈的紊流漩涡运动，进而产生泡沫。
其中，申请号为201010297133.1和96114291X专利中，均利用了网式发泡方式，泡沫倍数较高；不足之处在于泡沫出口压力低、泡沫喷射距离短，且泡沫产生装置中含有运动部件及电气部件，一方面降低了装置的稳定性及可靠性，另一方面增加了在煤矿井下高危、狭小空间内的应用难度；申请号为2010102904036的专利中，扰流式发泡有效的解决了泡沫出口压力低的问题，满足了泡沫的运输与喷射需要，但该类发泡装置发泡能力较差，无法在小水量低发泡剂添加量的条件下实现较高发泡倍数。
在上述泡沫发生装置中流体均在沿水平方向流动的过程中进行发泡，受重力影响，液体容易聚集在装置下部，造成空气与发泡液产生的泡沫无法在发泡筒体内及发泡网上均匀分布，因此存在发泡能力较低等缺点，不满足煤矿井下采掘面泡沫降尘的要求。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种适用于煤矿井下采掘工作面的环形供气立式泡沫发生装置，克服现有煤矿井下泡沫防尘技术中存在泡沫发生器发泡能力较差、传统泡沫发生器泡沫出口压力低、喷射力度小及泡沫分布不均匀的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种环形供气立式泡沫发生装置，包括供液接头、供气接头、发泡筒体、发泡网、泡沫运输管路、雾化喷嘴和底座，底座设置有供液接头和供气接头，底座上端与发泡筒体下端相连，在发泡筒体内侧下部设置雾化喷嘴，雾化喷嘴通过供液管路与供液接头相连，在发泡筒体内侧上部设置发泡网，发泡筒体上端与泡沫运输管路相连。
进一步的，所述发泡筒体为直立的圆筒状，发泡筒体高度为发泡筒体直径的1.5～2倍，发泡筒体通过法兰分别与泡沫输送管路及底座相连。
进一步的，所述发泡网由不锈钢丝网与棉线网贴合而成，发泡网的目数为4～10目。
进一步的，所述雾化喷嘴位于发泡筒体中轴线位置，雾化喷嘴的雾化角度为90°～120°，雾化喷嘴与发泡网的距离为圆筒直径的0.3～0.5倍。
进一步的，所述底座包括外侧壁和设置在外侧壁内部的小直径圆筒，外侧壁和小直径圆筒之间构成封闭的环状气体分配腔，外侧壁上开设有进液口和进气口，进液口与小直径圆筒内部连通，进气口与环状气体分配腔连通，小直径圆筒上开设有两个配气口，两个配气口对称设置于进气口中轴线两侧，供液接头安装在进液口，供气接头安装在进气口。
有益效果：本发明未采用运动部件与电气部件，提高了传统发泡器的稳定性及安全性；发泡筒体采用了立式设计，避免了重力造成的泡沫的分布不均的影响；采用雾化喷嘴将发泡液均匀喷洒在发泡网上，增大发泡液与气流的接触面积，有利于泡沫产生；底座结构能够简化发泡装置气体的供给方式，同时能够保证空气均匀地进入发泡筒体，避免了由供气不均匀产生泡沫分布不均、发泡液利用率低等问题；棉线网与不锈钢网结合的发泡网可以有效黏附发泡液，发泡网的双材质贴合设计中，不锈钢丝网能够长久坚固维持网孔稳定，棉线网能够对发泡液起到截留粘附作用，双层材质贴合设计提高了发泡网的可靠性和耐用性，本发明环形供气立式降尘泡沫发生器能够满足在低发泡剂添加量条件下的产生高倍数泡沫需要。
附图说明
图1是本发明的环形供气立式泡沫发生装置结构示意；
图2是本发明的底座结构示意；
图3是图2的A-A截面剖面图。
图中：1、供液接头，2、供气接头，3、发泡筒体，4、发泡网，5、泡沫运输管路，6、雾化喷嘴，7、底座，7-1、进液口，7-2、进气口，7-3、配气口，7-4、外侧壁，7-5、小直径圆筒，7-6、环状气体分配腔，8-供液管路。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1所示，本发明的一种环形供气立式泡沫发生装置包括供液接头1、供气接头2、发泡筒体3、发泡网4、泡沫运输管路5、雾化喷嘴6和底座7。
底座7设置有供液接头1和供气接头2，底座7上端通过法兰与发泡筒体3下端相连，所述发泡筒体3为直立的圆筒状，发泡筒体3高度为发泡筒体3直径的1.5～2倍，在发泡筒体3内侧下部位于发泡筒体3中轴线位置设置雾化喷嘴6，雾化喷嘴6通过供液管路8与供液接头1相连，雾化喷嘴6的雾化角度为90°～120°，在发泡筒体3内侧上部设置发泡网4，雾化喷嘴6与发泡网4的距离为圆筒直径的0.3～0.5倍，所述发泡网4由不锈钢丝网与棉线网贴合而成，发泡网的目数为4～10目，
如图2和3所示，所述底座7包括外侧壁7-4和设置在外侧壁7-4内部的小直径圆筒7-5，外侧壁7-4和小直径圆筒7-5之间构成封闭的环状气体分配腔7-6，外侧壁7-4上开设有进液口7-1和进气口7-2，进液口7-1与小直径圆筒7-5内部连通，进气口7-2与环状气体分配腔7-6连通，小直径圆筒7-5上开设有两个配气口7-3，两个配气口7-3对称设置于进气口7-2中轴线两侧，供液接头1安装在进液口7-1，供气接头2安装在进气口7-2。
使用时，首先将发泡液管路接入供液接头1，将压缩空气管路接入供气接头2，泡沫运输管路5与相应的喷射装置连接；然后向供液接头1供入一定压力的发泡溶液，向供气接头2供入一定压力的压缩空气；发泡液进入发泡供液接头1后通过供液管路8到达雾化喷嘴6处，向发泡网4均匀喷射发泡液，发泡液在网面上形成液膜；同时压缩空气进入供气接头2后经过环状气体分配腔7-6的重新分配，由两个配气口7-3以相同的流量和对称的方向进入发泡筒体3；此时发泡网4上的发泡溶液膜在压缩空气的鼓吹作用下连续且均匀地产生泡沫；在上游压力的驱动下泡沫以较高的出口压力通过泡沫运输管路5向下游的喷射装置输送，最终产生发泡倍数高、喷射距离远的降尘泡沫。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种环形供气立式泡沫发生装置，其特征在于：包括供液接头(1)、供气接头(2)、发泡筒体(3)、发泡网(4)、泡沫运输管路(5)、雾化喷嘴(6)和底座(7)，所述底座(7)包括外侧壁(7-4)和设置在外侧壁(7-4)内部的小直径圆筒(7-5)，外侧壁(7-4)和小直径圆筒(7-5)之间构成封闭的环状气体分配腔(7-6)，外侧壁(7-4)上开设有进液口(7-1)和进气口(7-2)，进液口(7-1)与小直径圆筒(7-5)内部连通，进气口(7-2)与环状气体分配腔(7-6)连通，小直径圆筒(7-5)上开设有两个配气口(7-3)，两个配气口(7-3)对称设置于进气口(7-2)中轴线两侧，供液接头(1)安装在进液口(7-1)，供气接头(2)安装在进气口(7-2),底座(7)上端与发泡筒体(3)下端相连，在发泡筒体(3)内侧下部设置雾化喷嘴(6)，雾化喷嘴(6)通过供液管路(8)与供液接头(1)相连，在发泡筒体(3)内侧上部设置发泡网(4)，发泡筒体(3)上端与泡沫运输管路(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种环形供气立式泡沫发生装置，其特征在于：所述发泡筒体(3)为直立的圆筒状，发泡筒体(3)高度为发泡筒体(3)直径的1.5～2倍，发泡筒体(3)通过法兰分别与泡沫输送管路(5)及底座(7)相连。
3.根据权利要求1所述的一种环形供气立式泡沫发生装置，其特征在于：所述发泡网(4)由不锈钢丝网与棉线网贴合而成，发泡网的目数为4～10目。
4.根据权利要求1所述的一种环形供气立式泡沫发生装置，其特征在于：所述雾化喷嘴(6)位于发泡筒体(3)中轴线位置，雾化喷嘴(6)的雾化角度为90°～120°，雾化喷嘴(6)与发泡网(4)的距离为圆筒直径的0.3～0.5倍。
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