一種礦用活性磁化水降塵裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種礦用活性磁化水降塵裝置,該裝置包括隔磁箱、儲(chǔ)液箱、進(jìn)水管、進(jìn)風(fēng)管、磁化器、流量計(jì)、風(fēng)量控制閥、水量控制閥、進(jìn)風(fēng)開(kāi)關(guān)、進(jìn)水開(kāi)關(guān)、進(jìn)風(fēng)口、出液口、活性磁化器進(jìn)水口,出水口、活性磁化水輸送管及磁化水分配器等部件相連通。本發(fā)明采用的“Z”字型多層靜磁場(chǎng),使得流動(dòng)的水能夠得到連續(xù)磁化,并增加了磁化時(shí)間,避免水與磁場(chǎng)接觸時(shí)間較短得不到充分磁化的問(wèn)題,該裝置集化學(xué)活化和物理磁化為一體,基于井下現(xiàn)有的風(fēng)、水動(dòng)力,具有本質(zhì)安全、能耗低、操作方便、集成度高的特點(diǎn)。適用于井下各個(gè)位置,除塵效率高,操作方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種礦用活性磁化水降塵裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦降塵裝置,具體涉及一種礦用活性磁化水降塵裝置,屬于煤礦防塵技術(shù)裝備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái),國(guó)家對(duì)職業(yè)健康越來(lái)越重視,煤礦井下存在著各種粒徑大小的粉塵,目前井下除塵方式有噴霧除塵、泡沫除塵、通風(fēng)除塵等,但這些除塵方式存在著作業(yè)工序復(fù)雜、除塵效率低等弊端。雖然噴霧除塵廣泛用于煤礦井下,由于水霧捕捉粉塵的能力有限,對(duì)于PM2.5或者更小粒徑的粉塵效果差,主要是由于水的表面張力及濕潤(rùn)性限制其捕捉粉塵的能力。
[0003]為了降低水的表面張力,增強(qiáng)濕潤(rùn)性,提高水的捕塵效果,提出了采用活性磁化水來(lái)降塵。目前,就磁化裝置而言,大多用于人的飲用水,磁化要求不高,且磁化裝置尚未用于磁化煤礦井下水的除塵。磁化裝置的磁場(chǎng)主要有靜磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)兩種,然而大多數(shù)都是靜磁場(chǎng),依據(jù)切割磁感線的原理達(dá)到磁化的目的,這種磁化方式雖然簡(jiǎn)單,但是磁化效果很不理想,并且磁場(chǎng)強(qiáng)度較低,且不易調(diào)節(jié),也容易發(fā)生退磁現(xiàn)象;后者通過(guò)激磁電流產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào),但構(gòu)造較復(fù)雜,且存在安全問(wèn)題
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了克服上述缺陷,本發(fā)明提供一種礦用活性磁化水降塵裝置,該裝置結(jié)構(gòu)和制造工藝簡(jiǎn)單,且本質(zhì)安全、磁化效果好。
[0005]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種礦用活性磁化水降塵裝置,該裝置包括隔磁箱和儲(chǔ)液箱,所述隔磁箱與儲(chǔ)液箱之間通過(guò)隔板進(jìn)行隔開(kāi),所述儲(chǔ)液箱的頂部設(shè)置有加液漏斗,加液漏斗上設(shè)有可控制開(kāi)關(guān);儲(chǔ)液箱上設(shè)置有進(jìn)水管和進(jìn)風(fēng)管,所述進(jìn)水管上依次設(shè)置有進(jìn)水開(kāi)關(guān)、水量控制閥和流量計(jì)三,所述流量計(jì)三通過(guò)單向閥二與磁化器進(jìn)水口連接;進(jìn)水管通過(guò)單向閥一與流量計(jì)二的一端連接,流量計(jì)二的另一端設(shè)置有出液口 ;所述進(jìn)風(fēng)管上依次設(shè)置有進(jìn)風(fēng)開(kāi)關(guān)、風(fēng)量控制閥、流量計(jì)一和進(jìn)風(fēng)口 ;所述隔磁箱內(nèi)設(shè)置有磁化器;所述裝置還包括活性磁化水輸送管,且活性磁化水輸送管的一端為磁化器出水口,另一端為磁化水分配器。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述磁化器包括玻璃板小室和永磁體;在橫向上n2個(gè)玻璃板小室組成一層,并且在豎向上分布有Ii1層上述的玻璃板小室層,Ii1層玻璃板小室層在磁化室內(nèi)成“Z”字型分布,即:相鄰的上下兩層玻璃板小室層左右錯(cuò)位分布,形成“Z”字型磁化通道;所述每個(gè)玻璃板小室內(nèi)鑲嵌有永磁體;每一層的永磁體形成磁化層,且每相鄰的兩個(gè)磁化層之間形成磁化腔;永磁體磁場(chǎng)強(qiáng)度呈現(xiàn)線性或者波浪式。當(dāng)然,永磁通道還有其他形狀,如一字型排列和圓柱型四周排列,但是這些排列方式造成了在設(shè)計(jì)比較大的裝置時(shí),要求其長(zhǎng)度要足夠長(zhǎng),給煤礦井下造成了安全隱患同時(shí)妨礙了生產(chǎn)的進(jìn)行;同時(shí)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),這種排列方式磁場(chǎng)方向是固定不變的。然而Z字型排列方式相鄰磁化層的磁場(chǎng)方向是相反的,同時(shí)相鄰磁化層間的水流緩沖變向,都有利于變靜磁場(chǎng)為震蕩磁場(chǎng)的作用。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述Ii1 ^ 4,n2 ^ 10 ;當(dāng)然根據(jù)實(shí)際需要及水流量大小的需求,可以適量的增加層數(shù)和長(zhǎng)度,但是總體長(zhǎng)度可以控制在一米內(nèi)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述每一層的永磁體按照極性同向來(lái)放置,且與相鄰層的永磁體的極性相異。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述儲(chǔ)液箱內(nèi)存儲(chǔ)的液體為陰離子型表面活性劑溶液。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述的表面活性劑溶液為十二烷基磺酸鈉。選擇十二烷基磺酸鈉是根據(jù)煤礦除塵成本,選擇的一種價(jià)格實(shí)惠但效果又明顯的活性劑,相對(duì)而言是最佳選擇。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述磁化器的每層玻璃板小室層上分別設(shè)置有保護(hù)蓋。[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述玻璃板小室所采用的玻璃為磁性玻璃。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述磁化水分配器有若干個(gè)分配頭,且每個(gè)分配頭為可活動(dòng)調(diào)節(jié)的分配頭;所述每相鄰的兩個(gè)分配頭之間的夾角為60°或90°。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:一種礦用活性磁化水降塵裝置,該裝置制作工藝簡(jiǎn)單,無(wú)需電源,具有本質(zhì)安全、操作簡(jiǎn)單、重量輕和防爆性能好的特點(diǎn)。產(chǎn)生活性磁化水簡(jiǎn)單方便,除塵效果較好,并且能根據(jù)不同水質(zhì)的水進(jìn)行更換永磁體以及合理布置永磁體的磁場(chǎng),使磁化裝置得到優(yōu)化,達(dá)到更好的產(chǎn)生活性磁化水的效果。本發(fā)明采用的“Z”字型多層靜磁場(chǎng),使得流動(dòng)的水能夠得到連續(xù)磁化,并增加了磁化時(shí)間,避免水與磁場(chǎng)接觸時(shí)間較短得不到充分磁化的問(wèn)題,同時(shí)水的磁化路徑是變化的磁場(chǎng)方向在不斷的變化,同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)效果檢測(cè),每層的磁場(chǎng)強(qiáng)度也可以按照線性或者波浪式變化的趨勢(shì)布置永磁體,產(chǎn)生一種振動(dòng)的磁場(chǎng),達(dá)到交變磁化的目的,能夠使水分子與磁場(chǎng)形成一種共振系統(tǒng),更加有利于水的磁化,同時(shí)避免因?yàn)榇艌?chǎng)強(qiáng)度過(guò)大或者過(guò)小達(dá)不不到磁化的效果。
[0015]而且該裝置集化學(xué)活化和物理磁化為一體,基于井下現(xiàn)有的風(fēng)、水動(dòng)力,具有本質(zhì)安全、能耗低、操作方便、集成度高的特點(diǎn)。適用于井下各個(gè)位置,除塵效率高,操作方便。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖2是本發(fā)明的后視圖;
[0018]圖3是本發(fā)明磁化器的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖4是本發(fā)明磁化層的正視圖;
[0020]圖5是本發(fā)明的一個(gè)磁化層保護(hù)蓋的正視圖;
[0021]圖6是本發(fā)明磁化室正視圖及磁感線分布圖。
[0022]圖中:1、進(jìn)風(fēng)開(kāi)關(guān),2、進(jìn)水開(kāi)關(guān),3、流量計(jì)一,4、風(fēng)量控制閥,5、進(jìn)水管,6、進(jìn)風(fēng)管,
7、水量控制閥,8、進(jìn)風(fēng)口,9、出液口,10、流量計(jì)二,11、單向閥一,12、流量計(jì)三,13、單向閥二,14、儲(chǔ)液箱,15、加液漏斗,16隔磁箱,17、磁化器進(jìn)水口,18磁化器出水口,19、活性磁化水輸送管,20、磁化水分配器,21、磁化器,22、玻璃板小室,23、永磁體,24、磁化層,25、磁化腔,26、保護(hù)蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述。
[0024]如圖1至圖6所示,一種礦用活性磁化水降塵裝置,該裝置包括隔磁箱16和儲(chǔ)液箱14,所述隔磁箱16與儲(chǔ)液箱14之間通過(guò)隔板進(jìn)行隔開(kāi),所述儲(chǔ)液箱14的頂部設(shè)置有加液漏斗15,加液漏斗15上設(shè)有可控制開(kāi)關(guān);儲(chǔ)液箱14上設(shè)置有進(jìn)水管5和進(jìn)風(fēng)管6,所述進(jìn)水管5上依次設(shè)置有進(jìn)水開(kāi)關(guān)2、水量控制閥7和流量計(jì)三12,所述流量計(jì)三12通過(guò)單向閥二 13與磁化器進(jìn)水口 17連接;進(jìn)水管5通過(guò)單向閥一 11與流量計(jì)二 10的一端連接,流量計(jì)二 10的另一端設(shè)置有出液口 9 ;所述進(jìn)風(fēng)管5上依次設(shè)置有進(jìn)風(fēng)開(kāi)關(guān)1、風(fēng)量控制閥
4、流量計(jì)一 3和進(jìn)風(fēng)口 8 ;所述隔磁箱16內(nèi)設(shè)置有磁化器21 ;所述裝置還包括活性磁化水輸送管19,且活性磁化水輸送管19的一端為磁化器出水口 18,另一端為磁化水分配器20。
[0025]所述磁化器21包括玻璃板小室22和永磁體23 ;在橫向上n2個(gè)玻璃板小室22組成一層,并且在豎向上分布有Il1層上述的玻璃板小室層,Il1層玻璃板小室層在磁化室內(nèi)成“Z”字型分布,即:相鄰的上下兩層玻璃板小室層左右錯(cuò)位分布,形成“Z”字型磁化通道;所述每個(gè)玻璃板小室22內(nèi)鑲嵌有永磁體23 ;每一層的永磁體23形成磁化層24,且每相鄰的兩個(gè)磁化層24之間形成磁化腔25 ;永磁體23磁場(chǎng)強(qiáng)度呈現(xiàn)線性或者波浪式。當(dāng)然,永磁通道還有其他形狀,如一字型排列和圓柱型四周排列,但是這些排列方式造成了在設(shè)計(jì)比較大的裝置時(shí),要求其長(zhǎng)度要足夠長(zhǎng),給煤礦井下造成了安全隱患同時(shí)妨礙了生產(chǎn)的進(jìn)行;同時(shí)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí) ,這種排列方式磁場(chǎng)方向是固定不變的。然而Z字型排列方式相鄰磁化層的磁場(chǎng)方向是相反的,同時(shí)相鄰磁化層間的水流緩沖變向,都有利于變靜磁場(chǎng)為震蕩磁場(chǎng)的作用。
[0026]所述ni ^ 4,n2 ^ 10 ;當(dāng)然根據(jù)實(shí)際需要及水流量大小的需求,可以適量的增加層數(shù)和長(zhǎng)度,但是總體長(zhǎng)度可以控制在一米內(nèi)。
[0027]所述每一層的永磁體23按照極性同向來(lái)放置,且與相鄰層的永磁體23的極性相
巳
[0028]所述儲(chǔ)液箱14內(nèi)存儲(chǔ)的液體為陰離子型表面活性劑溶液。
[0029]所述的表面活性劑溶液為十二烷基磺酸鈉;選擇十二烷基磺酸鈉是根據(jù)煤礦除塵成本,選擇的一種價(jià)格實(shí)惠但效果又明顯的活性劑,相對(duì)而言是最佳選擇。
[0030]所述磁化器21的每層玻璃板小室層上分別設(shè)置有保護(hù)蓋26。
[0031]所述玻璃板小室22所采用的玻璃為磁性玻璃。
[0032]所述磁化水分配器20有三個(gè)分配頭,每個(gè)分配頭為可活動(dòng)調(diào)節(jié)的分配頭;每相鄰的兩個(gè)分配頭之間的夾角為60°或90°,當(dāng)然,也可以根據(jù)實(shí)際使用需要選擇不同的夾角角度。
[0033]本除塵裝置的工作過(guò)程是:在圖1和2中所示,打開(kāi)進(jìn)風(fēng)開(kāi)關(guān)I和進(jìn)水開(kāi)關(guān)2,并通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)量控制閥4來(lái)控制風(fēng)壓,使儲(chǔ)液箱14內(nèi)的表面活性劑溶液,即十二烷基磺酸鈉溶液,均衡的壓進(jìn)水管中,并與進(jìn)水管5中的水充分混合;調(diào)節(jié)水量控制閥7,將水的流速控制在1.5~3m/s的范圍內(nèi),在SWA-100氣動(dòng)高壓水泵的作用下,混合溶液由磁化器進(jìn)水口17進(jìn)入磁化器21內(nèi)的“Z”字型磁化通道反復(fù)被磁化,從而得到活性極高的磁化水,從磁化器出水口 18處流出便得到礦用活性磁化水,在通過(guò)活性磁化水輸送管19及磁化水分配器20輸送到煤礦井下的各個(gè)除塵地點(diǎn),并接入相應(yīng)噴霧系統(tǒng),如噴頭噴霧等對(duì)塵源以及含塵空氣進(jìn)行除塵,這種除塵方式能達(dá)到一種高效除塵的效果。
[0034]在磁化過(guò)程中,如圖3所示,磁化器21由玻璃板小室22和永磁體23構(gòu)成了磁化系統(tǒng),磁化室內(nèi)玻璃板小室22呈“Z”字型分布,永磁體23磁場(chǎng)強(qiáng)度呈線性或者波浪式變化的趨勢(shì),產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng);同時(shí)“Z”字型磁化通道使水在流動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生一種攪拌及緩沖作用,較以往直筒狀不能磁化水中各個(gè)部分有了較大的創(chuàng)新,更加有利水的磁化,可以達(dá)到最佳的磁化效果;在圖4中,水流在上、下磁化層24產(chǎn)生的磁場(chǎng)中做垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng);且磁感線線路分布如圖6所示,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于操作,工藝簡(jiǎn)單。
[0035]該裝置集化學(xué)活化和物理磁化為一體,基于井下現(xiàn)有的風(fēng)、水動(dòng)力,具有本質(zhì)安全、能耗低、操作方便、集成度高的特點(diǎn)。適用于井下各個(gè)位置,除塵效率高,操作方便。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:該裝置包括隔磁箱(16)和儲(chǔ)液箱(14),所述隔磁箱(16)與儲(chǔ)液箱(14)之間通過(guò)隔板進(jìn)行隔開(kāi),所述儲(chǔ)液箱(14)的頂部設(shè)置有加液漏斗(15),加液漏斗(15)上設(shè)有可控制開(kāi)關(guān);儲(chǔ)液箱(14)上設(shè)置有進(jìn)水管(5)和進(jìn)風(fēng)管(6),所述進(jìn)水管(5)上依次設(shè)置有進(jìn)水開(kāi)關(guān)(2)、水量控制閥(7)和流量計(jì)三(12),所述流量計(jì)三(12)通過(guò)單向閥二(13)與磁化器進(jìn)水口(17)連接;進(jìn)水管(5)通過(guò)單向閥一(11)與流量計(jì)二(10)的一端連接,流量計(jì)二(10)的另一端設(shè)置有出液口(9);所述進(jìn)風(fēng)管(6)上依次設(shè)置有進(jìn)風(fēng)開(kāi)關(guān)(I)、風(fēng)量控制閥(4)、流量計(jì)一(3)和進(jìn)風(fēng)口 ;所述隔磁箱(16)內(nèi)設(shè)置有磁化器(21);所述裝置還包括活性磁化水輸送管(19 ),且活性磁化水輸送管(19 )的一端為磁化器出水口(18),另一端為磁化水分配器(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:所述磁化器(21)包括玻璃板小室(22)和永磁體(23);在橫向上n2個(gè)玻璃板小室(22)組成一層,并且在豎向上分布有Ii1層上述的玻璃板小室層,Ii1層玻璃板小室層在磁化室內(nèi)成“Z”字型分布,即:相鄰的上下兩層玻璃板小室層左右錯(cuò)位分布,形成“Z”字型磁化通道;所述每個(gè)玻璃板小室(22)內(nèi)鑲嵌有永磁體(23);每一層的永磁體(23)形成磁化層(24),且每相鄰的兩個(gè)磁化層(24)之間形成磁化腔(25);永磁體(23)磁場(chǎng)強(qiáng)度呈現(xiàn)線性或者波浪式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:所述Ii1Sln2SKL
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:所述每一層的永磁體(23)按照極性同向來(lái)放置,且與相鄰層的永磁體(23)的極性相異。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:所述儲(chǔ)液箱(14 )內(nèi)存儲(chǔ)的液體為陰離子型表面活性劑溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:所述的表面活性劑溶液為十二烷基磺酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:所述磁化器(21)的每層玻璃板小室層上分別設(shè)置有保護(hù)蓋(26)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:所述玻璃板小室(22)所采用的玻璃為磁性玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:所述磁化水分配器(20)有若干個(gè)分配頭,且每個(gè)分配頭為可活動(dòng)調(diào)節(jié)的分配頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦用活性磁化水降塵裝置,其特征在于:所述每相鄰的兩個(gè)分配頭之間的夾角為60°或90°。
【文檔編號(hào)】E21F5/04GK103953385SQ201410159201
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】秦波濤, 魯義, 李恒, 周群, 姜寧, 賈玉威, 馬東 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)