專利名稱：礦用防滅火泡沫發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種泡沫發(fā)生器，特別是一種用于在煤礦井下快速撲滅和防治煤炭自燃火災(zāi)的防滅火泡沫發(fā)生器。
背景技術(shù)：
煤炭自燃是我國(guó)礦井主要自然災(zāi)害之一，在我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦中，煤炭自燃火災(zāi)引起的火災(zāi)約占礦井火災(zāi)總數(shù)的90%，我國(guó)的新疆、寧夏、內(nèi)蒙古等省還存在著大面積的煤田火災(zāi)，每年燒損煤量達(dá)1000 1360萬噸，經(jīng)濟(jì)損失超過200億元。此外煤炭自燃還會(huì)產(chǎn)生大量的S02、CO、CO2等有毒氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境，容易造成人員傷亡。為有效防治煤炭自燃，近年來采用了含氣(氮?dú)饣蛘呖諝?、固、液三相泡沫進(jìn)行防治煤炭自燃，取得了較好的效果。目前常用的泡沫發(fā)生裝置主要為網(wǎng)式發(fā)泡器，它由空氣壓縮機(jī)、壓力容器、裝有金屬網(wǎng)格的發(fā)泡筒和氣液管路等組成，但是這種網(wǎng)式發(fā)泡器比較適用于配制兩相泡沫，或配制固料細(xì)膩、粒度均勻的三相泡沫，它能夠產(chǎn)生較大發(fā)泡倍數(shù)的泡沫，但不適用于產(chǎn)生有較大顆粒、且粒度不均勻的三相泡沫。為了解決上述問題，專利號(hào)為02148411. 2、發(fā)明名稱為防治煤炭自燃的三相泡沫發(fā)生裝置的發(fā)明專利公開了一種泡沫發(fā)生器，包括進(jìn)料管和發(fā)泡器筒體，在發(fā)泡器筒體的前端設(shè)有與進(jìn)料管相聯(lián)接的混合器，在混合器內(nèi)設(shè)置多塊障礙板， 發(fā)泡器筒體上設(shè)有注入文丘里管喉頸部位處氣體的管道，文丘里管的周邊上設(shè)有多個(gè)引入氣體的孔隙，文丘里管的入口處設(shè)有射流調(diào)節(jié)器，發(fā)泡器筒體的尾部設(shè)有可前后調(diào)節(jié)集流器的滑道。該礦用防滅火泡沫發(fā)生器通過在混合器內(nèi)設(shè)置按一定間距交錯(cuò)布置的多塊障礙板，當(dāng)混合物漿液通過混合器時(shí)，由于受到障礙板的交叉阻攔從而形成紊流狀態(tài)進(jìn)而攪拌均勻。但是這種泡沫發(fā)生器要在混合器內(nèi)設(shè)置障礙板，不但加工制造過程復(fù)雜，而且黃泥漿、粉煤灰漿等混合物經(jīng)過時(shí)容易產(chǎn)生阻滯現(xiàn)象，影響發(fā)泡效果。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)泡效果好的礦用防滅火泡沫發(fā)生器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案礦用防滅火泡沫發(fā)生器，包括進(jìn)料管；與進(jìn)料管出口端相連的混合器；與混合器出口端相連的發(fā)泡器筒體；設(shè)置于發(fā)泡器筒體前部筒壁上的氣體進(jìn)管；設(shè)置于發(fā)泡器筒體內(nèi)入口端的文丘里管，在文丘里管后部管壁上設(shè)置有進(jìn)氣孔；設(shè)置于發(fā)泡器筒體內(nèi)文丘里管出口端的集流器；設(shè)置于發(fā)泡器筒體內(nèi)集流器后的固定桿，集流器安裝于固定桿的前端； 設(shè)置于固定桿中后部的葉輪；混合器內(nèi)設(shè)置有沿其軸線設(shè)置的混合器中軸，混合器中軸上設(shè)置有攪拌葉片。優(yōu)選的，攪拌葉片螺旋狀設(shè)置于所述混合器中軸外周壁上。優(yōu)選的，混合器內(nèi)壁上設(shè)置有間隔均布的凸起部。[0009]優(yōu)選的，凸起部為半球形或圓柱形或棱柱形。優(yōu)選的，混合器內(nèi)壁上設(shè)置有沿其軸線間隔布置的凸出于混合器內(nèi)壁的導(dǎo)流圈。優(yōu)選的，攪拌葉片為間隔套裝于混合器中軸上的阻隔長(zhǎng)片和阻隔短片，阻隔長(zhǎng)片上設(shè)置流通孔，阻隔長(zhǎng)片的直徑大于阻隔短片的直徑。優(yōu)選的，阻隔長(zhǎng)片和阻隔短片之間設(shè)置有定位套。優(yōu)選的，安裝在混合器中軸的一片阻隔長(zhǎng)片上的流通孔與相鄰一片阻隔長(zhǎng)片上流通孔相互錯(cuò)位布置。優(yōu)選的，一片阻隔長(zhǎng)片上流通孔圓心和混合器中軸軸心間連線與相鄰一片阻隔長(zhǎng)片上流通孔圓心和混合器中軸軸心間連線之間的夾角為180°。優(yōu)選的，阻隔長(zhǎng)片的直徑與混合器的內(nèi)徑相等。本實(shí)用新型采用在混合器內(nèi)設(shè)置安裝在混合器中軸上的攪拌葉片的形式，使混合器內(nèi)形成非直線的流通通道，延長(zhǎng)了混合漿液在混合器內(nèi)攪拌混合的時(shí)間，使混合漿液可以充分混合均勻，同時(shí)與現(xiàn)有技術(shù)相比，只需將安裝了攪拌葉片的混合器中軸裝入混合器中即可，安裝方便，而且物料不易堵管，使用可靠，可以對(duì)易燃煤炭起到了很好的保護(hù)作用， 并能對(duì)發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行有效滅火，結(jié)構(gòu)緊湊合理，便于維護(hù)，適用于煤礦井下快速撲滅和高效防治煤炭自燃火災(zāi)。
圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型的礦用防滅火泡沫發(fā)生器包括進(jìn)料管1、混合器2、發(fā)泡器筒體3、混合器中軸4、攪拌葉片5、凸起部6、文丘里管7、氣體進(jìn)管8、集流器9、葉輪10和固定桿11。為了便于描述，將進(jìn)料管1的入口端定義為前。 進(jìn)料管1通過螺紋緊固件與混合器2相連，黃泥漿或粉煤灰漿及發(fā)泡劑混合物從進(jìn)料管1輸送至礦用防滅火泡沫發(fā)生器中，在混合器2內(nèi)沿其軸線安裝有混合器中軸4，混合器中軸4通過軸承安裝在混合器2內(nèi)，混合器中軸4上設(shè)置有攪拌葉片5，本實(shí)施例中的攪拌葉片5沿混合器中軸4軸線螺旋狀排列布置于混合器中軸4的外周壁上，在混合器2 的內(nèi)壁上間隔設(shè)置多個(gè)有凸出于混合器2內(nèi)壁的凸起部6，本實(shí)施例中的凸起部6為半球形結(jié)構(gòu)，此外凸起部6還可采用圓柱/臺(tái)形結(jié)構(gòu)或棱柱/臺(tái)形結(jié)構(gòu)?；旌衔餄{液通過混合器2 時(shí)，會(huì)受到混合器2內(nèi)壁上的凸起部6和攪拌葉片5的綜合作用，減慢了混合物漿液的流通速度，延長(zhǎng)了混合物漿液在較短距離內(nèi)的流通時(shí)間，使發(fā)泡劑可以在漿液中充分混合均勻， 同時(shí)，在攪拌葉片5的導(dǎo)流作用下，也可避免混合物漿液發(fā)生阻滯現(xiàn)象。混合器2通過螺紋緊固件與發(fā)泡器筒體3相連，發(fā)泡器筒體3內(nèi)入口端設(shè)置有文丘里管7，混合物漿液從混合器2流出后經(jīng)文丘里管7流入發(fā)泡器筒體3中，發(fā)泡器筒體3前部筒壁上設(shè)置有氣體進(jìn)管 8，文丘里管7后部側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)進(jìn)氣孔a，外部氣體經(jīng)氣體管道4進(jìn)入發(fā)泡器筒體3后從進(jìn)氣孔a進(jìn)入文丘里管7內(nèi)。文丘里管7的出口端設(shè)置有集流器8，集流器8通過一固定桿11安裝在發(fā)泡器筒體3內(nèi)，本實(shí)施例的固定桿11為T形，集流器8位于固定桿11的前部，在固定桿11的中后部通過軸承安裝有葉輪10，固定桿11的后部通過螺紋緊固件固定安裝在發(fā)泡器筒體3上。葉輪10在混合物漿液流動(dòng)動(dòng)力推動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，可增加泡沫的穩(wěn)定性， 使泡沫更加細(xì)膩、均勻。本實(shí)用新型的工作過程如下將粉煤灰漿或黃泥漿從注漿站輸送至進(jìn)料管1，發(fā)泡劑通過定量添加裝置同時(shí)加入進(jìn)料管1，含有發(fā)泡劑的泥漿進(jìn)入混合器2中充分混合均勻，然后進(jìn)入變截面的文丘里管 7中，根據(jù)文丘里管原理，漿液在通過文丘里管7，再受到集流器8阻力后，泥漿的流速增加、 靜壓減少，形成負(fù)壓區(qū)，使氣體通過文丘里管7周邊的多個(gè)進(jìn)氣孔a被引射到注漿管路中， 從而產(chǎn)生較高倍數(shù)的防滅火泡沫；同時(shí)，在集流器8的集流區(qū)四周首先產(chǎn)生防滅火泡沫后， 在泡沫泥漿的沖擊下，葉輪10被推動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使泡沫進(jìn)一步細(xì)化和均勻，經(jīng)發(fā)泡裝置產(chǎn)生的含氣體防滅火泡沫即可直接注入到火區(qū)或易發(fā)生煤炭自燃的采空區(qū)中。如圖2所示，為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中混合器2的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例與前一實(shí)施例不同的地方在于混合器2的結(jié)構(gòu)，其余部件與前述實(shí)施例相同。本實(shí)施例中的攪拌葉片為安裝在混合器中軸4上的多片阻隔長(zhǎng)片2-3和阻隔短片2-4，阻隔長(zhǎng)片2-3與阻隔短片2-4間隔交替安裝在混合器中軸4上，本實(shí)施例的阻隔長(zhǎng)片2-3和阻隔短片2-4均為圓形片，阻隔長(zhǎng)片2-3的直徑與混合器2內(nèi)徑相等，阻隔短片2-4的直徑小于混合器2的內(nèi)徑，作為優(yōu)選的方案，阻隔長(zhǎng)片2-3和阻隔短片2-4之間設(shè)置有套裝在混合器中軸4上的定位套2-5，定位套2-5用于使得阻隔長(zhǎng)片2-3和阻隔短片2-4之間保持有固定的距離， 使得阻隔長(zhǎng)片2-3與阻隔短片2-4等距地安裝在混合器中軸4上，安裝方便。此外，阻隔長(zhǎng)片2-3與阻隔短片2-4也可以等距直接焊接安裝在混合器中軸4上，或在混合器中軸4上等距設(shè)置用于安裝阻隔長(zhǎng)片2-3與阻隔短片2-4的卡槽，阻隔長(zhǎng)片2-3與阻隔短片2-4安裝在卡槽里。在阻隔長(zhǎng)片2-3上加工有流通孔b，安裝在混合器中軸4的一片阻隔長(zhǎng)片2-3 上的流通孔b與相鄰一片阻隔長(zhǎng)片2-3上流通孔b相互錯(cuò)位布置，即一片阻隔長(zhǎng)片2-3上流通孔b的圓心與相鄰一片阻隔長(zhǎng)片2-3上流通孔b的圓心不在同一直線上，優(yōu)選的方案為，一片阻隔長(zhǎng)片2-3上流通孔b的圓心和混合器中軸4軸心間的連線與相鄰一片阻隔長(zhǎng)片2-3上流通孔b圓心和混合器中軸4軸心間的連線之間的夾角為180°，即兩片阻隔長(zhǎng)片 2-3上的流通孔b相對(duì)于混合器中軸4對(duì)稱設(shè)置。由于阻隔長(zhǎng)片2-3的直徑與混合器2的內(nèi)徑相等，阻隔長(zhǎng)片2-3安裝于混合器2內(nèi)時(shí)，混合物漿液只能從阻隔長(zhǎng)片2-3上的流通孔 b通過，同時(shí)由于阻隔短片2-4的直徑小于混合器2的內(nèi)徑，混合物漿液流經(jīng)阻隔長(zhǎng)片2-3 后可從阻隔短片2-4與混合器2內(nèi)壁之間的空隙繼續(xù)流通?；旌衔餄{液在混合器2內(nèi)沿 S形通道流動(dòng)混合，使得混合物漿液得到充分混合。此外，如圖3所示，混合器2內(nèi)壁上的凸起部還可以為多個(gè)間隔布置的導(dǎo)流圈6’， 混合器2內(nèi)的攪拌葉片5與導(dǎo)流圈6’共同起到攪拌混合物漿液和導(dǎo)流的作用。當(dāng)然，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之中。
權(quán)利要求1.礦用防滅火泡沫發(fā)生器，包括 進(jìn)料管⑴；與所述進(jìn)料管(1)出口端相連的混合器O)； 與所述混合器O)出口端相連的發(fā)泡器筒體(3)； 設(shè)置于所述發(fā)泡器筒體(；3)前部筒壁上的氣體進(jìn)管(8)；設(shè)置于所述發(fā)泡器筒體C3)內(nèi)入口端的文丘里管(7)，在所述文丘里管(7)后部管壁上設(shè)置有進(jìn)氣孔(a)；設(shè)于所述發(fā)泡器筒體(3)內(nèi)位于文丘里管(7)出口端的集流器(9)； 設(shè)置于所述發(fā)泡器筒體(3)內(nèi)位于所述集流器(9)后的固定桿(11)，所述集流器(9) 安裝于所述固定桿(11)的前端；設(shè)置于所述固定桿(11)中后部上的葉輪(10)； 其特征在于所述混合器( 內(nèi)設(shè)置有沿其軸線設(shè)置的混合器中軸G)，所述混合器中軸(4)上設(shè)置有攪拌葉片(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用防滅火泡沫發(fā)生器，其特征在于所述攪拌葉片(5)螺旋狀設(shè)置于所述混合器中軸(4)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用防滅火泡沫發(fā)生器，其特征在于所述混合器(2)內(nèi)壁上設(shè)置有間隔均布的凸起部(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用防滅火泡沫發(fā)生器，其特征在于所述凸起部(6)為半球形或圓柱形或棱柱形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用防滅火泡沫發(fā)生器，其特征在于所述混合器O)內(nèi)壁上設(shè)置有沿其軸線間隔布置的導(dǎo)流圈(6’)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用防滅火泡沫發(fā)生器，其特征在于所述攪拌葉片為交替間隔安裝于所述混合器中軸(4)上的阻隔長(zhǎng)片(2-3)和阻隔短片0-4)，所述阻隔長(zhǎng)片 (2-3)上設(shè)置流通孔(b)，所述阻隔長(zhǎng)片0-3)的直徑大于所述阻隔短片0-4)的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用防滅火泡沫發(fā)生器，其特征在于所述阻隔長(zhǎng)片(2-3) 和阻隔短片(2-4)之間設(shè)置有定位套0-5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用防滅火泡沫發(fā)生器，其特征在于所述一片阻隔長(zhǎng)片 (2-3)上的流通孔(b)與相鄰一片阻隔長(zhǎng)片(2- 上的流通孔(b)相互錯(cuò)位布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用防滅火泡沫發(fā)生器，其特征在于所述一片阻隔長(zhǎng)片 (2-3)上流通孔(b)圓心和混合器中軸(4)軸心間連線與相鄰一片阻隔長(zhǎng)片(2- 上流通孔(b)圓心和混合器中軸⑷軸心間連線之間的夾角為180°。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用防滅火泡沫發(fā)生器，其特征在于所述阻隔長(zhǎng)片(2-3) 的直徑與所述混合器O)的內(nèi)徑相等。
專利摘要一種礦用防滅火泡沫發(fā)生器，包括進(jìn)料管；與進(jìn)料管出口端相連的混合器；與混合器出口端相連的發(fā)泡器筒體；設(shè)置于發(fā)泡器筒體前部筒壁上的氣體進(jìn)管；設(shè)置于發(fā)泡器筒體內(nèi)入口端的文丘里管，在文丘里管后部管壁上設(shè)置有進(jìn)氣孔；設(shè)置于發(fā)泡器筒體內(nèi)文丘里管出口端的集流器；設(shè)置于發(fā)泡器筒體內(nèi)集流器后的固定桿，集流器安裝于固定桿的前端；設(shè)置于固定桿中后部的葉輪；混合器內(nèi)設(shè)置有沿其軸線設(shè)置的混合器中軸，混合器中軸上設(shè)置有攪拌葉片。本實(shí)用新型采用在混合器內(nèi)設(shè)置攪拌葉片的形式，使混合漿液混合均勻，物料不易堵管，使用可靠，能對(duì)發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行有效滅火，結(jié)構(gòu)緊湊合理，便于維護(hù)，適用于煤礦井下快速撲滅和高效防治煤炭自燃火災(zāi)。
文檔編號(hào)B01F15/00GK202017516SQ20112007609
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者楊小波 申請(qǐng)人:西安西科煤礦安全通風(fēng)防滅火研究所有限公司