CN202810894U

CN202810894U - 泡沫制备装置

Info

Publication number: CN202810894U
Application number: CN201220414121.7U
Authority: CN
Inventors: 吕新璐; 赵洪义; 朱化雨; 潘建伟; 宋南京; 李因文; 朱孔赞
Original assignee: Shandong Hongyi Technology Co Ltd
Current assignee: Anhui Conch New Materials Technology Co Ltd
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-08-20

Abstract

本实用新型公开了一种泡沫制备装置，其技术方案的要点是：它包括注浆管；与所述注浆管出口相连的过滤器；与所述过滤器相连通的排污管；与所述过滤器相连通的管道混合器；与所述管道混合器出口相连通的发泡器；与所述发泡器相连通的进气管，所述进气管上顺序安装有逆止阀、压力表B、进气管阀门；与所述所述管道混合器相连接的供气装置；管道混合器包括混合器筒体和螺旋片，所述螺旋片包括左螺旋片和右螺旋片，所述左螺旋片和右螺旋片间隔固定设在混合器筒体内部，管道混合气的长度与截面直径的比例为L/D范围是10～30。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。

Description

泡沫制备装置

技术领域

本实用新型涉及一种矿井防治煤炭的自燃和灭火设备，具体地说，尤其涉及一种泡沫制备装置。

背景技术

近年来，综采放顶煤技术得到大力推广和应用，使煤矿生产效率大幅提高，但这种采煤方法冒落高度大、采空区遗留残煤多、漏风严重，使得煤炭自燃发生频率升高。煤矿一旦发生火灾,轻则影响生产,重则可能烧毁井下的全部生产设备，甚至造成重大人员伤亡，煤炭自燃已成为我国矿井主要自然灾害之一。据可靠数据，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％，造成了巨大的经济损、人员伤亡及环境污染。为有效防治煤炭自燃，近年来采用了含固（粉煤灰或黄泥）、液、气（氮气或空气）三相泡沫进行防治煤炭自燃，取得了较好的效果。

目前常用的泡沫发生装置主要为网式发泡器，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，但不适用于制备有较大颗粒、力度不均匀的三相泡沫。另外矿用泡沫水泥充填机及建筑行业用的泡沫混凝土泡沫发泡器，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，一般只有为3-8倍，使用成本高，不能充分发挥防灭火作用。另外，三相泡沫的浆液具有一定粘度而且含有较大的固体颗粒，在制备三相泡沫时，一般的混合方式不能使浆液中的发泡剂、泥浆（或者粉煤灰）及其他原料混合均匀，使产生的泡沫的数量和稳定性差异大，致使防火性能不稳定，而且会出现经常堵管，导致不能连续形成三相泡沫。因此，三相泡沫在矿井的推广使用中受到一定的限制。

发明内容

本实用新型目的是提供一种泡沫制备装置，以克服现有技术中泡沫发生装置产生的泡沫的数量和稳定性差异大缺陷。

为克服上述缺陷，本实用新型采用了以下技术方案：一种泡沫制备装置，包括注浆管；与所述注浆管出口相连的过滤器；与所述过滤器相连通的排污管；与所述过滤器相连通的管道混合器；与所述管道混合器出口相连通的发泡器；与所述发泡器相连通的进气管，所述进气管上顺序安装有逆止阀、压力表B、进气管阀门；与所述所述管道混合器相连接的供气装置；所述管道混合器包括混合器筒体和螺旋片，所述螺旋片包括左螺旋片和右螺旋片，所述左螺旋片和右螺旋片间隔固定设在混合器筒体内部，所述管道混合气的长度与截面直径的比例为L/D范围是10～30。

所述发泡器包括发泡器筒体，所述发泡器筒体内设有文丘里管、固定杆、集流器和叶轮，所述文丘里管喉颈处设有与供气装置相连的进气管，所述集流器固定于固定杆的前端，所述叶轮固定在固定杆中后部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型中的混合器的混合过程是由一系列安装在空心管道中的不同规格的螺旋片混合单元进行的，由于混合单元的作用，使流体时而左旋，时而右旋，不断改变流动方向，不仅将中心液流推向周边，而且将周边流体推向中心，从而造成良好的径向混合效果；与此同时，流体自身的旋转作用在相邻组件连接处的接口上亦发生，这种完善的径向环流混合作用，使物料获得混合均匀的效果；本实用新型具备流程简单，结构紧凑、能耗小、投资少、操作弹性大、不用维修、不堵管等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中的管道混合器的结构示意图。

图中：1、注浆管；2、过滤器；3、管道混合器；4、发泡器；5、供气装置；6、进浆料阀门；7、排污管；8、排污阀；9、过滤网；10、压力表A；11、文丘里管；12、集流器；13、固定杆；14、叶轮；15、进气管；16、进气管阀门；17、压力表B；18、逆止阀；19、左扭转螺旋片；20、右扭转螺旋片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2所示，一种泡沫制备装置，主要包括管道注浆管1、过滤器2、混合器3、发泡器4及供气装置5。注浆管1出口与过滤器2入口连通，过滤器2的入口处设有进浆料阀门6；过滤器2由连通管、设在连通管内的过滤网9构成；连通管下部设有排污阀8控制的排污管7；与过滤器2出口相连接的是管道混合器3，管道混合器3包括混合器筒体和混合单元，所述混合单元由单孔道左扭转螺旋片19、右扭转螺旋片20组焊而成，所述左扭转螺旋片19和右扭转螺旋片20间隔分布固定设在混合器筒体内部，由于混合单元的作用，使流体时而左旋，时而右旋，不断改变流动方向，不仅将中心液流推向周边，而且将周边流体推向中心，形成良好的径向混合效果，所述管道混合器3的长度与截面直径的比例L/D保持在10～30的范围，能达到更好的混合效果；与管道混合器3出口相连接的是发泡器4，所述发泡器4上设有进气口，进气口通过进气管15连接供气装置制5；发泡器4内有文丘里管11，文丘里管11喉颈处有与供气装置5相连的进气管15，文丘里管11的周边上设有多个引入气体的空隙，气体经进气管进入发泡器筒体后从进空隙进入文丘里管11内；设置于发泡器4内的集流器12安装于固定杆13的前端；设置于固定杆13中后部的是叶轮14；发泡器4的筒体的尾部设有可前后调节集流器12的滑道；发泡器4上安装有一进气管15，发泡器4的筒体通过进气管15与供气装置5相连；进气管15上安装有进气阀门16、进气管压力表B17、逆止阀18；所述供气装置5为注氮机或空气压缩机。

该***中过滤器2、管道混合器3、发泡器4之间都是通过法兰螺纹紧固件按顺序连接而成；与管道混合器3相连的过滤器2能有效除去浆液中的杂质和大的固体颗粒；设置的压力表A10和压力表B17能够清楚表明各管路中的压力；逆止阀18能避免由于气体的压力小而使浆液流到压缩空气管路中；管道混合器3在不需外动力情况下，浆液通过管道混合器3会产生分流、交叉混合和反向旋流等作用，使加入的药剂迅速、均匀地扩散到整个水体中，达到瞬间混合均匀的目的，具有高效节能效果；发泡器4筒体内的固定杆13，叶轮14、集流器12构成了射流调节器；叶轮14在混合物浆液流动动力推动下旋转可增加泡沫的稳定性，使泡沫更加细腻、均匀；发泡器4制备三相泡沫，以压缩空气或氮气为气相，使用空气后三相泡沫可使成本大幅度降低。

本实用新型工作过程如下：

当正常工作时，粉煤灰（黄泥）从注浆泵输入注浆管1，发泡剂及其他成分的原料通过定量添加装置进入过滤器2，通过进浆料阀门6来控制注浆管1中的浆液量大小；注浆管1路中配制好的浆液流经过滤器3后，能除去杂质和大的固体颗粒，进入管道混合器3和发泡器4；打开阀门16，开启供气装置5，供气装置5通过进气管15往发泡器4中压入压缩空气或氮气，通过压力表B17调节进气量的大小，使浆液发泡形成以氮气或空气为气相的气-液-固三相泡沫，根据压力表A10的显示，如果需要清理过滤器3，关闭过滤器3的进浆料阀门6和进气管阀门16，打开排污管阀门8，滤出的废料从排污管7流出。

浆料通过过滤器2后在管道混合器3中充分混合均匀，然后进入变截面的文丘里管11中，根据文丘里管原理，浆液在通过文丘里管11，再受到集流器12阻力后，泥浆的流速增加、净压减少形成负压区，使气体通过文丘里管11周边的多个进气孔被引射到注浆管1路中，从而产生较高倍数的防灭火泡沫；同时，在集流器12的集流区四周首先产生防灭火泡沫后在泡沫泥浆的冲击下，叶轮14被推动旋转使泡沫进一步细化和均匀，经发泡装置产生的含气体防灭火泡沫即可直接注入到火区易发生煤炭自燃的采空区中。

Claims

1.一种泡沫制备装置，包括：注浆管（1）；

与所述注浆管（1）出口相连的过滤器（2）；

与所述过滤器（2）相连通的排污管（7）；

与所述过滤器（2）相连通的管道混合器（3）；

与所述管道混合器（3）出口相连通的发泡器（4）；

与所述发泡器相连通的进气管（15），所述进气管（15）上顺序安装有逆止阀（18）、压力表B（17）、进气管阀门（16）；

与所述管道混合器（3）相连接的供气装置（5）；

其特征在于，所述管道混合器（3）包括混合器筒体和混合单元，所述混合单元由单孔道的左扭转螺旋片（19）、右扭转螺旋片（20）组焊而成，所述左扭转螺旋片（19）和右扭转螺旋片（20）间隔固定连接，所述管道混合器（3）的长度与横截面直径的比例L/D范围保持在10～30之间。

2.根据权利要求1所述的泡沫制备装置，其特征在于：所述发泡器（4）包括发泡器筒体，所述发泡器（4）内设有文丘里管（11）、集流器（12）、固定杆（13）和叶轮（14），所述文丘里管（11）喉颈处设有与供气装置（5）相连的进气管（15），所述集流器（12）固定于固定杆（13）的前端，所述叶轮（14）固定在固定杆（13）中后部。