一种降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统技术方案

本发明专利技术公开了一种降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统，该系统包括供水管、添加剂纯溶液箱、防爆添加泵、开关阀、添加剂混合溶液箱、玻璃转子流量计、定量添加泵、静态混合器、液压传感器、电磁阀和控制集成器等元部件，其流程为：添加剂纯溶液由防爆添加泵定量添加到混合溶液箱，并利用液位感应器控制向混合溶液箱的供水量，精确制备浓度为5％的活性磁化水添加剂溶液；配置好的活性磁化水添加剂溶液在玻璃转子流量计和定量添加泵双重调节作用下，通过静态混合器与高压防尘用水二次混合，稀释得到浓度为0.03％活性磁化水添加剂溶液。本发明专利技术易于控制，能自动化、连续稳定地精确添加矿井降尘所需浓度的活性磁化水添加剂。

【技术实现步骤摘要】
一种降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统
本专利技术涉及一种降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统，适用于煤矿井下降尘用活性磁化水添加剂的定量稀释、混合与添加，属于矿山粉尘防治

技术介绍
在煤炭开采过程中，采煤机割煤、运煤、移架、移溜等过程都会产生大量粉尘。粉尘不但污染工作环境，并危害到矿工的生命健康，而且粉尘的爆炸性对于煤矿安全生产也造成很大的威胁。活性磁化水是一种良好的降尘介质，它是有含有少量表面活性剂的溶液以一定的速度(3.5-4.5m/s)穿过强弱交替磁场环境(300-350mT)而获得。为了最大化实现活性磁化水的降尘效果，需要对活性添加剂进行准确的定量添加。由于添加剂的用量较少，人工添加比较难以把控，易产生误差而影响活性磁化水的降尘效果。目前针对这一问题，CN103089262A公开了一种采煤工作面自吸空气式泡沫降尘系统，采用水压、文丘里管形成负压，进而自动将储液罐中的发泡剂定量吸入水管路，形成发泡剂溶液来进行降尘，然而该发泡剂定量添加系统很容易受到外界的影响，如水压突然的改变使得负压改变，进而影响发泡剂添加量。由于煤矿工作环境的特殊性，长久以来矿山工程领域缺少完备可靠的添加供给装置，因此得到自动一体化的添加剂供给系统成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单，添加剂添加量易于控制，运行稳定可靠的降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统。为实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：一种降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统，包括物料添加系统、一次混合稀释系统、二次混合稀释添加系统和控制集成器；所述物料添加系统包括供水管Ⅰ、添加剂纯溶液箱、防爆添加泵、开关阀，所述一次混合稀释系统包括添加剂混合溶液箱Ⅰ和添加剂混合溶液箱Ⅱ，所述添加剂混合溶液箱Ⅰ包括箱体Ⅰ、设置在箱体Ⅰ外侧的气动马达Ⅰ、以及延伸至箱体Ⅰ内的搅拌杆Ⅰ，所述搅拌杆Ⅰ的上端延伸至箱体Ⅰ外侧，与气动马达Ⅰ的输出轴传动连接，所述添加剂混合溶液箱Ⅱ包括箱体Ⅱ、设置在箱体Ⅱ外侧的气动马达Ⅱ、以及延伸至箱体Ⅱ内的搅拌杆Ⅱ，所述搅拌杆Ⅱ的上端延伸至箱体Ⅱ外侧，与气动马达Ⅱ的输出轴传动连接，所述搅拌杆Ⅰ和搅拌杆Ⅱ的中下端位置处均设有搅拌叶片，所述二次混合稀释添加系统包括依次顺序连接的玻璃转子流量计、定量添加泵和静态混合器，所述静态混合器的加水口连接供水管Ⅱ，所述供水管Ⅰ通过三通Ⅰ分别连接箱体Ⅰ和箱体Ⅱ的进水口，三通Ⅰ与箱体Ⅰ之间的管路上设有电磁阀Ⅱ，三通Ⅰ与箱体Ⅱ之间的管路上设有电磁阀Ⅴ，所述添加剂纯溶液箱通过三通Ⅱ分别连接箱体Ⅰ和箱体Ⅱ的进液口，三通Ⅱ与箱体Ⅰ之间的管路上设有电磁阀Ⅲ，三通Ⅱ与箱体Ⅱ之间的管路上设有电磁阀Ⅳ，所述防爆添加泵设置在添加剂纯溶液箱与三通Ⅱ之间的管路上，所述箱体Ⅰ的内顶部和内底部分别设有液位传感器Ⅰ和液位传感器Ⅱ；所述箱体Ⅱ的内顶部和内底部分别设有液位传感器Ⅲ和液位传感器Ⅳ，所述箱体Ⅰ和箱体Ⅱ的出液口分别通过三通Ⅲ与所述玻璃转子流量计连接，箱体Ⅰ与三通Ⅲ之间的管路上设有电磁阀Ⅶ，箱体Ⅱ与三通Ⅲ之间的管路上设有电磁阀Ⅷ，所述电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ、电磁阀Ⅳ、电磁阀Ⅴ、电磁阀Ⅶ、电磁阀Ⅷ、液位传感器Ⅰ、液位传感器Ⅱ、液位传感器Ⅲ、液位传感器Ⅳ分别与所述控制集成器采用光纤连接，所述开关阀的一端连接所述防爆添加泵，另一端连接所述控制集成器。进一步地，该添加剂一体化供给系统还包括储气罐，所述气动马达Ⅰ与储气罐之间通过带电磁阀Ⅰ的供气管Ⅰ连接，所述气动马达Ⅱ与储气罐之间通过带电磁阀Ⅵ的供气管Ⅱ连接。优选的，所述电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅵ分别与所述控制集成器采用光纤连接。进一步地，所述定量添加泵和静态混合器之间的管路上还设有逆止阀。优选的，所述搅拌叶片为螺旋搅拌叶片，搅拌叶片轴向距离d≥15cm。优选的，所述开关阀5、电磁阀Ⅰ8、电磁阀Ⅱ9、电磁阀Ⅲ10、电磁阀Ⅳ11、电磁阀Ⅴ12、电磁阀Ⅵ13、电磁阀Ⅶ24、电磁阀Ⅷ26、液位传感器Ⅰ17、液位传感器Ⅱ18、液位传感器Ⅲ20、液位传感器Ⅳ21、控制集成器19均为防爆型。本专利技术所述的一种降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统，通过物料添加系统、一次混合稀释系统、二次混合稀释添加系统、控制集成器构成一个完整的自动化供给系统。本专利技术具体优势表现在：(1)利用添加剂两次混合稀释的方法，大大减小添加剂供给系统的占用空间和混合时间。对于一个防尘工作面，活性磁化水添加剂溶液使用量是巨大的，且需要长期不间断供应生产一线。直接配置产生0.03％浓度的添加剂溶液需要大量的空间和时间，本专利技术通过两次混合稀释的方法节省了空间和时间上不必要的浪费。(2)利用控制集成器实现对供给系统的自动化控制。传统的矿用添加系统多为手动或者是半自动化系统。本专利技术通过液位传感器、电磁阀、开关阀、控制集成器的联动，实现整个系统的自动化运行。(3)通过设置两个添加剂混合溶液箱，节省了溶液耗尽后添加物料以及混合的时间，实现了物料添加、搅拌混合、溶液导出的无缝对接一体化流程。(4)整个装置结构简单、性能可靠、安装方便，充分利用了现有井下管路资源，投入成本低，能源利用率高，非常适合在煤矿、金属矿山等矿井中使用附图说明图1是本专利技术的降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统的示意图。图中：1-供水管Ⅰ；2-三通Ⅰ；3-防爆添加泵；4-添加剂纯溶液箱；5-开关阀；6-三通Ⅱ；7-气动马达Ⅰ；8-电磁阀Ⅰ；9-电磁阀Ⅱ；10-电磁阀Ⅲ；11-电磁阀Ⅳ；12-电磁阀Ⅴ；13-电磁阀Ⅵ；14-气动马达Ⅱ；15-添加剂混合溶液箱Ⅰ；151-箱体Ⅰ；16-搅拌杆Ⅰ；17-液位传感器Ⅰ；18-液位传感器Ⅱ；19-控制集成器；20-液位传感器Ⅲ；21-液位传感器Ⅳ；22-搅拌杆Ⅱ；23-添加剂混合溶液箱Ⅱ；231-箱体Ⅱ；24-电磁阀Ⅶ；25-三通Ⅲ；26-电磁阀Ⅷ；27-玻璃转子流量计；28-定量添加泵；29-供水管Ⅱ；30-静态混合器；31-供气管Ⅰ；32-供气管Ⅱ；33-逆止阀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。如图1所示，本专利技术的一种降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统，包括物料添加系统、一次混合稀释系统、二次混合稀释添加系统和控制集成器19。所述物料添加系统包括供水管Ⅰ1、添加剂纯溶液箱4、防爆添加泵3、开关阀5。所述活性磁化水添加剂一次混合稀释系统包括添加剂混合溶液箱Ⅰ15和添加剂混合溶液箱Ⅱ23，所述添加剂混合溶液箱Ⅰ15包括箱体Ⅰ151、设置在箱体Ⅰ151外侧的气动马达Ⅰ7、以及延伸至箱体Ⅰ151内的搅拌杆Ⅰ16，所述搅拌杆Ⅰ16的上端延伸至箱体Ⅰ151外侧，与气动马达Ⅰ7的输出轴传动连接，所述添加剂混合溶液箱Ⅱ23包括箱体Ⅱ231、设置在箱体Ⅱ231外侧的气动马达Ⅱ14、以及延伸至箱体Ⅱ231内的搅拌杆Ⅱ22，所述搅拌杆Ⅱ22的上端延伸至箱体Ⅱ231外侧，与气动马达Ⅱ14的输出轴传动连接，所述搅拌杆Ⅰ16和搅拌杆Ⅱ22的中下端位置处均设有搅拌叶片，所述搅拌叶片为螺旋搅拌叶片，搅拌叶片轴向距离d≥15cm，能够使添加剂和水充分混合。所述活性磁化水添加剂二次混合稀释添加系统包括依次顺序连接的玻璃转子流量计27、定量添加泵28和静态混合器30，所述静态混合器30的加水口连接供水管Ⅱ29；所述定量添加泵28和静态混合器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统，其特征在于，包括物料添加系统、一次混合稀释系统、二次混合稀释添加系统和控制集成器(19)；所述物料添加系统包括供水管Ⅰ(1)、添加剂纯溶液箱(4)、防爆添加泵(3)、开关阀(5)，所述活性磁化水添加剂一次混合稀释系统包括添加剂混合溶液箱Ⅰ(15)和添加剂混合溶液箱Ⅱ(23)，所述添加剂混合溶液箱Ⅰ(15)包括箱体Ⅰ(151)、设置在箱体Ⅰ(151)外侧的气动马达Ⅰ(7)、以及延伸至箱体Ⅰ(151)内的搅拌杆Ⅰ(16)，所述搅拌杆Ⅰ(16)的上端延伸至箱体Ⅰ(151)外侧，与气动马达Ⅰ(7)的输出轴传动连接，所述添加剂混合溶液箱Ⅱ(23)包括箱体Ⅱ(231)、设置在箱体Ⅱ(231)外侧的气动马达Ⅱ(14)、以及延伸至箱体Ⅱ(231)内的搅拌杆Ⅱ(22)，所述搅拌杆Ⅱ(22)的上端延伸至箱体Ⅱ(231)外侧，与气动马达Ⅱ(14)的输出轴传动连接，所述搅拌杆Ⅰ(16)和搅拌杆Ⅱ(22)的中下端位置处均设有搅拌叶片，所述活性磁化水添加剂二次混合稀释添加系统包括依次顺序连接的玻璃转子流量计(27)、定量添加泵(28)和静态混合器(30)，所述静态混合器(30)的加水口连接供水管Ⅱ(29)，所述供水管Ⅰ(1)通过三通Ⅰ(2)分别连接箱体Ⅰ(151)和箱体Ⅱ(231)的进水口，三通Ⅰ(2)与箱体Ⅰ(151)之间的管路上设有电磁阀Ⅱ(9)，三通Ⅰ(2)与箱体Ⅱ(231)之间的管路上设有电磁阀Ⅴ(12)，所述添加剂纯溶液箱(4)通过三通Ⅱ(6)分别连接箱体Ⅰ(151)和箱体Ⅱ(231)的进液口，三通Ⅱ(6)与箱体Ⅰ(151)之间的管路上设有电磁阀Ⅲ(10)，三通Ⅱ(6)与箱体Ⅱ(231)之间的管路上设有电磁阀Ⅳ(11)，所述防爆添加泵(3)设置在添加剂纯溶液箱(4)与三通Ⅱ(6)之间的管路上，所述箱体Ⅰ(151)的内顶部和内底部分别设有液位传感器Ⅰ(17)和液位传感器Ⅱ(18)；所述箱体Ⅱ(231)的内顶部和内底部分别设有液位传感器Ⅲ(20)和液位传感器Ⅳ(21)，所述箱体Ⅰ(151)和箱体Ⅱ(231)的出液口分别通过三通Ⅲ(25)与所述玻璃转子流量计(27)连接，箱体Ⅰ(151)与三通Ⅲ(25)之间的管路上设有电磁阀Ⅶ(24)，箱体Ⅱ(231)与三通Ⅲ(25)之间的管路上设有电磁阀Ⅷ(26)，所述电磁阀Ⅱ(9)、电磁阀Ⅲ(10)、电磁阀Ⅳ(11)、电磁阀Ⅴ(12)、电磁阀Ⅶ(24)、电磁阀Ⅷ(26)、液位传感器Ⅰ(17)、液位传感器Ⅱ(18)、液位传感器Ⅲ(20)、液位传感器Ⅳ(21)分别与所述控制集成器(19)采用光纤连接，所述开关阀(5)的一端连接所述防爆添加泵(3)，另一端连接所述控制集成器(19)。...

【技术特征摘要】
1.一种降尘用活性磁化水添加剂一体化供给系统，其特征在于，包括物料添加系统、一次混合稀释系统、二次混合稀释添加系统和控制集成器(19)；所述物料添加系统包括供水管Ⅰ(1)、添加剂纯溶液箱(4)、防爆添加泵(3)、开关阀(5)，所述活性磁化水添加剂一次混合稀释系统包括添加剂混合溶液箱Ⅰ(15)和添加剂混合溶液箱Ⅱ(23)，所述添加剂混合溶液箱Ⅰ(15)包括箱体Ⅰ(151)、设置在箱体Ⅰ(151)外侧的气动马达Ⅰ(7)、以及延伸至箱体Ⅰ(151)内的搅拌杆Ⅰ(16)，所述搅拌杆Ⅰ(16)的上端延伸至箱体Ⅰ(151)外侧，与气动马达Ⅰ(7)的输出轴传动连接，所述添加剂混合溶液箱Ⅱ(23)包括箱体Ⅱ(231)、设置在箱体Ⅱ(231)外侧的气动马达Ⅱ(14)、以及延伸至箱体Ⅱ(231)内的搅拌杆Ⅱ(22)，所述搅拌杆Ⅱ(22)的上端延伸至箱体Ⅱ(231)外侧，与气动马达Ⅱ(14)的输出轴传动连接，所述搅拌杆Ⅰ(16)和搅拌杆Ⅱ(22)的中下端位置处均设有搅拌叶片，所述活性磁化水添加剂二次混合稀释添加系统包括依次顺序连接的玻璃转子流量计(27)、定量添加泵(28)和静态混合器(30)，所述静态混合器(30)的加水口连接供水管Ⅱ(29)，所述供水管Ⅰ(1)通过三通Ⅰ(2)分别连接箱体Ⅰ(151)和箱体Ⅱ(231)的进水口，三通Ⅰ(2)与箱体Ⅰ(151)之间的管路上设有电磁阀Ⅱ(9)，三通Ⅰ(2)与箱体Ⅱ(231)之间的管路上设有电磁阀Ⅴ(12)，所述添加剂纯溶液箱(4)通过三通Ⅱ(6)分别连接箱体Ⅰ(151)和箱体Ⅱ(231)的进液口，三通Ⅱ(6)与箱体Ⅰ(151)之间的管路上设有电磁阀Ⅲ(10)，三通Ⅱ(6)与箱体Ⅱ(231)之间的管路上设有电磁阀Ⅳ(11)，所述防爆添加泵(3)设置在添加剂纯溶液箱(4)与三通Ⅱ(6)之间的管路上，所述箱体Ⅰ(151)的内顶部和内底部分别设有液位传感器Ⅰ(17)和液位传感器Ⅱ(18)；所述箱体Ⅱ(231)的内顶部和内底部分别设有液位传...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦波涛，王卓然，周群，王飞，侯晋，李修磊，胡海军，李瑞霞，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32