一种应用于煤矿掘进的泡沫除尘系统的制作方法

本实用新型属于煤矿除尘技术领域，尤其涉及一种应用于煤矿掘进的泡沫除尘系统。

背景技术：

随着掘进工作面机械化采掘技术的发展，高速、高效采煤技术迅速发展，然而，在提高采煤效率的同时，掘进工作面粉尘浓度也在日益剧增。高浓度粉尘不仅严重影响矿井的安全生产，而且严重威胁井下工作人员的身心健康。为了有效治理掘进工作面粉尘，目前国内外普遍采用的降尘措施有：利用掘进机内、外喷雾降尘；采用压入式风筒螺旋风流降尘；设置掘进机司机位挡尘屏障，并利用除尘器产生负压去吸入含尘气流净化处理降尘。但以上降尘方法均存在一定缺陷，如喷雾降尘方便易行，但由于作业环境恶劣易使喷嘴发生堵塞影响降尘效果，且对呼吸性粉尘降尘效率较低；利用除尘器降尘存在一次性投入成本较大，且处理风量受限等问题。

泡沫降尘是近几年新兴起的一种除尘技术，由于其具有用水量少，除尘效率高，尤其是对呼吸性粉尘具有显著的除尘效果，已经越来越受到各煤矿的重视。目前泡沫除尘中发泡器均在相关泡沫作业领域得到广泛应用，但网式、同心管式、射流式发泡器发泡条件不易控制，涡轮式发泡器结构复杂，制造成本较高，挡板式发泡器发泡质量不高，应用环境有限，考虑到煤矿井下狭小的作业空间，工作面所用水和风高压高速的特点，且矿井用水多含固体颗粒杂质，部分发泡器的狭小通道易发生堵塞。因此，需要考虑井下狭小的作业空间及其应用条件，研制出结构简单、安装操作方便、发泡倍数高且泡沫性能好的新型泡沫发泡设备，以满足井下工作面泡沫除尘技术应用的需求。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种应用于煤矿掘进的泡沫除尘系统，该除尘系统能够实现对掘进工作面的全方位立体除尘，显著提高呼吸性粉尘的降尘效率，本系统中的泡沫发生器结构简单，制造成本低，能够产生高质量的泡沫以满足现有煤矿掘进工作面的需要，并且该泡沫除尘系统整体体积较小，设置于掘进机机身一侧即可，完全可以适用于狭小的掘进工作面作业。

一种应用于煤矿掘进的泡沫除尘系统，包括发泡器、发泡剂储罐、添加泵、比例混合器、压风管、压水管、分配器、喷头；压风管通过高压气管与发泡器的进气口相连，压水管通过高压水管与发泡器的进水口相连，高压水管管路上设置有比例混合器，发泡剂储罐通过添加泵与比例混合器相连通，发泡器出口通过高压泡沫管与分配器相连接，分配器通过泡沫分管路连接至喷头；发泡器包括依次同轴心连接的进液管、渐缩管、喉管、渐扩管、过渡管、挡板管、出液管；扰流器通过扰流器支架同轴新的设置于过渡管内腔，进气管由外部穿过过渡管后设置于扰流器尾部，挡板管内壁设置有挡板；

进一步的，扰流器由头部空心圆锥体和尾部空心圆柱体组成，圆锥体尖端与喉管11 相对，圆柱体周向设置有均匀小孔；

进一步的，压风管管路上设置有进气阀门，压水管管路上设置有进水阀门，添加泵 3出口管路上设置有单向阀；

进一步的，发泡器通过磁铁固定于掘进机机身后部；喷头通过喷头支架设置于切割滚筒周围；

进一步的，添加泵将发泡剂定量添加到比例混合器内部；

有益效果：本实用新型的一种应用于煤矿掘进的泡沫除尘系统，能够实现对掘进工作面的全方位立体除尘，显著提高呼吸性粉尘的降尘效率，泡沫发生器结构简单，制造成本低，能够产生高质量的泡沫以满足现有煤矿掘进工作面的需要，并且该泡沫除尘系统整体体积较小，设置于掘进机机身一侧即可，完全可以适用于狭小的掘进工作面作业。本实用新型的泡沫除尘系统可以形成高倍数稳定泡沫，并且使泡沫更加细腻、压力充足。

附图说明

图1本实用新型的泡沫除尘系统的结构示意图

图2本实用新型的发泡器的结构示意图

图中，发泡器1、发泡剂储罐2、添加泵3、比例混合器4、压风管5、压水管6、分配器 7、喷头8、进液管9、渐缩管10、喉管11、渐扩管12、扰流器13、扰流器支架14、进气管 15、挡板管16、挡板17、过渡管18、出液管19，掘进机机身20、截齿21、摇臂22。

具体实施方式

如图1-2所示，本实用新型提供的一种应用于煤矿掘进的泡沫除尘系统，包括发泡器1、发泡剂储罐2、添加泵3、比例混合器4、压风管5、压水管6、分配器7、喷头8；压风管5 通过高压气管与发泡器1的进气口相连，压水管6通过高压水管与发泡器1的进水口相连，高压水管管路上设置有比例混合器4，发泡剂储罐2通过添加泵3与比例混合器4相连通，发泡器1出口通过高压泡沫管与分配器7相连接，分配器7通过泡沫分管路连接至喷头8；发泡器1包括依次同轴心连接的进液管9、渐缩管10、喉管11、渐扩管12、过渡管18、挡板管16、出液管19；扰流器13通过扰流器支架14同轴新的设置于过渡管18内腔，进气管 15由外部穿过过渡管18后设置于扰流器13尾部，挡板管16内壁设置有挡板17；

扰流器13由头部空心圆锥体和尾部空心圆柱体组成，圆锥体尖端与喉管11相对，圆柱体周向设置有均匀小孔；

压风管5管路上设置有进气阀门，压水管6管路上设置有进水阀门，添加泵3出口管路上设置有单向阀；

发泡器1通过磁铁固定于掘进机机身后部；喷头8通过喷头支架设置于切割滚筒周围；添加泵3将发泡剂定量添加到比例混合器内部；

具体工作原理为：

泡沫剂溶液从泡沫发生器流体进水管进入，经喉腔时，静压降低，速压增大，形成射流。射流在扰流器头部圆锥的阻挡下，被分散到圆锥的四周，并沿着扰流器的圆筒外缘和扰流器与圆筒内壁之间的的环形空间继续向前流动，从进气管通入的高压气流进入扰流器的圆筒内部后，从圆筒上的均匀小孔向四周扩散出来，气流冲击液体形成部分泡沫和气液两相混合流，高速紊乱的气液混合液和部分泡沫继续向后流动进入圆筒挡板障碍腔，在挡板的冲击下被进一步混合，产生更多均匀泡沫群。

本实用新型的泡沫除尘系统，能够实现对掘进工作面的全方位立体除尘，显著提高呼吸性粉尘的降尘效率，泡沫发生器结构简单，制造成本低，能够产生高质量的泡沫以满足现有煤矿掘进工作面的需要，并且该泡沫除尘系统整体体积较小，设置于掘进机机身一侧即可，完全可以适用于狭小的掘进工作面作业。本实用新型的泡沫除尘系统可以形成高倍数稳定泡沫，并且使泡沫更加细腻、压力充足。