機(jī)載泡沫降塵裝置的研制及效果分析

平家軍

摘要：本文主要根據(jù)機(jī)載泡沫降塵裝置的原理進(jìn)行分析，能夠有效降低粉塵的濃度。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn) ?煤塵 ?機(jī)載泡沫降塵裝置

1 研究背景

目前綜掘機(jī)廣泛運(yùn)用于井下煤巖巷掘進(jìn)工作，使巖/煤巖巷單進(jìn)效率大大提高，伴隨綜掘機(jī)作業(yè)產(chǎn)生了大量的煤巖塵。為了減少綜掘機(jī)作業(yè)接塵人員職業(yè)病危害，保證職工生命健康，降低綜掘機(jī)作業(yè)產(chǎn)塵，借鑒最新的降塵技術(shù)，我單位設(shè)計(jì)并加工制作機(jī)載泡沫降塵裝置。

2 機(jī)載泡沫降塵裝置的工作原理和結(jié)構(gòu)介紹

2.1 工作原理。泡沫通過截留，碰撞、擴(kuò)散、黏附等方式作用于粉塵，從而有效的降低粉塵濃度。工作原理如下圖所示。

2.2 結(jié)構(gòu)組成該裝置由吸泡裝置、發(fā)泡裝置、水泡混合器、箱體、風(fēng)水管路、閥門及噴嘴等部件組成。下面我們將對(duì)各部件進(jìn)行介紹和說明：由圖1所示，箱體為鋼板結(jié)構(gòu)件，采用5mm厚鋼板焊接而成，主要是用于存儲(chǔ)泡沫劑，上部加工有注劑孔，方便補(bǔ)充泡沫劑，同時(shí)作為吸泡裝置和風(fēng)水管路和閥件的承載體，是該套裝置的主體部分，其體積大小可以根據(jù)使用情況進(jìn)行調(diào)整，主箱體可以通過底部焊接四個(gè)磁性底座，方便的固定在掘進(jìn)機(jī)的機(jī)身上。

圖2為吸泡裝置，該裝置為核心部件，主要利用負(fù)壓水射流原理，將箱體內(nèi)的泡沫劑吸入吸泡裝置內(nèi)，同時(shí)利用水壓將泡沫劑與水的混合物送到發(fā)泡裝置內(nèi)。

圖3為發(fā)泡裝置，由吸泡裝置過來的水和泡沫劑混合物進(jìn)入發(fā)泡裝置后，由壓風(fēng)將混合物吹送到水泡混合器內(nèi)，再由各分管路到噴嘴，噴到掘進(jìn)機(jī)頭，實(shí)現(xiàn)泡沫降塵的目的。該裝置由兩部分組成，前部設(shè)計(jì)成兩個(gè)空心錐形體，風(fēng)壓通過小的空心錐形體吹送到大空心錐形體的過程中，也實(shí)現(xiàn)了負(fù)壓吸射的作用，避免了水和泡沫劑的回流;發(fā)泡裝置的后部?jī)?nèi)等列錯(cuò)位的加工有數(shù)個(gè)片狀物，通過對(duì)泡沫的截留、碰撞、擴(kuò)散的作用后，將泡沫劑和水充分混合，并形成均勻的泡沫。

圖4為管路布置，我們將風(fēng)管和水管布置在主箱體的一側(cè)，如圖可以看出，吸泡裝置與箱體的吸泡孔通過管路相連，各管路均設(shè)有閘閥，通過閘閥可以調(diào)節(jié)風(fēng)、水及泡沫劑的大小，另外壓力表可以顯示出水的壓力和吸泡的負(fù)壓，通過觀察壓力的變化大小，調(diào)節(jié)閘閥，達(dá)到最佳的效果。通過對(duì)該裝置主要部件的介紹，我們將各部件通過管路進(jìn)行連接組合，即形成了該裝置的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖，如圖5所示。

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圖5

圖5結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖所示，泡沫降塵系統(tǒng)分別從水管和風(fēng)管的主管路上引出一個(gè)分支，連接管路用直徑為19mm的高壓膠管，降塵泡沫一體化裝置安裝在掘進(jìn)機(jī)上，靠近司機(jī)一側(cè)，便于司機(jī)操作，生成的泡沫采用直徑為50mm的膠管輸送至泡沫分配器，經(jīng)分配器將泡沫進(jìn)行均勻分配，最后由噴頭噴灑至掘進(jìn)機(jī)截齒產(chǎn)塵點(diǎn)，抑制礦塵的擴(kuò)散。

3 機(jī)載泡沫降塵裝置的效果和優(yōu)勢(shì)

泡沫降塵主要是通過發(fā)泡裝置產(chǎn)生大量的泡沫噴灑到塵源上火空氣中，除了能夠化學(xué)抑塵外，還具備以下特點(diǎn)：①覆蓋性能好，形成密集的泡沫體罩住塵源，從根本上阻止粉塵向外界擴(kuò)散;②接觸面積大，泡沫群總表面積增大，增加了與塵粒的碰撞幾率;③潤濕速度快，泡沫的液膜中含有增加粉塵親水性能的表面活性劑，易使粉塵潤濕。④黏附性能好，泡沫具有很好的粘性，增加了泡沫和粉塵的黏附效率。⑤該裝置依靠水的動(dòng)力按照比例自動(dòng)添加發(fā)泡劑，采用風(fēng)、水聯(lián)動(dòng)方式，控制方便、操作簡(jiǎn)單，且裝置內(nèi)無任何運(yùn)動(dòng)部件。⑥泡沫降塵與其它濕式抑塵相比，用水量可減少35～80%，而抑塵效率卻比噴霧灑水高2～5倍。該裝置能夠大大提高機(jī)械化采掘工作面的降塵效率，節(jié)約水源，為采掘工作面創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，保證工作面作業(yè)人員的安全，提高了工作效率，同時(shí)降低采掘一線職工患職業(yè)病的概率，是一種理想的粉塵防治方法。

參考文獻(xiàn)：

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