本实用新型专利技术属于矿井安全与环境工程技术领域，尤其涉及一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置。所述装置包括：水箱、粉尘制备模块、温度控制模块、高压喷雾模块、数据采集模块、排污模块。首先利用粉尘制备模块制备含有不同浓度粉尘的污风、利用温度控制模块控制箱体内的风流温度；然后利用高压喷雾模块净化风流并降低风流温度，最后利用排污模块净化装置，并根据数据采集模块采集喷雾前后粉尘浓度和温度数据，计算除尘降温效率。本实用新型专利技术可根据需要制备含有不同浓度粉尘的不同温度的污风，实现同时或单独测定井下喷雾除尘降温效率，从而更科学的指导现场喷雾系统的设置。从而更科学的指导现场喷雾系统的设置。从而更科学的指导现场喷雾系统的设置。
【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置
[0001]本技术属于矿井安全与环境工程
，尤其涉及一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置。
技术介绍
[0002]我国矿产资源丰富，煤炭、金属等矿产资源多采用地下开采的方式。随着开采深度的增加，地层温度增加，导致高温热害问题愈发严重，而长期在高温环境中工作会影响工人的身心健康，导致工人误操作等引起生产安全事故；作为矿井五大灾害之一的粉尘污染问题也没有得到有效的治理，这会使工人罹患尘肺病等。因此高温热害和粉尘污染问题是保障职业健康和矿井安全生产迫切需要解决的重大问题。众多学者进行了大量的相关研究，提出水体在经磁化、添加表面活性剂等处理之后，其喷雾除尘降温性能会得到提升，然而目前缺乏在实验室进行研究结果验证的相关实验装置。
技术实现思路
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置。利用本实验装置可在实验室通过实验和计算得到水体理化性能改变后，其喷雾在不同粉尘浓度下的除尘效率以及在不同壁温条件下的降温效率，从而更科学地指导现场喷雾系统的设置。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0005]一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置，包括水箱、粉尘制备模块、温度控制模块、高压喷雾模块、数据采集模块、排污模块。所述的粉尘制备模块包括粉尘加料漏斗、粉尘扩散漏斗、粉尘存储管、阀门二、扬尘风扇；温度控制模块包括装置外壳、加热网、温度控制器；高压喷雾模块包括顶部高压喷嘴、阀门三、阀门四；数据采集模块包括温度传感器、粉尘传感器一、粉尘传感器二、温度显示器、粉尘浓度显示器、支架一、支架二、支架三、塑料管一、塑料管二；排污模块包括底部高压喷嘴、排污槽和位于装置末端的粉尘收集网。
[0006]在本申请的一些实施例中，增压泵一端连接水箱，一端连接顶部高压喷嘴和底部高压喷嘴，通过阀门三和阀门四选择所使用的喷嘴。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述的增压泵量程为0
‑
10MPa，用于实验确定除尘降温最佳喷射压力。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述的粉尘制备模块中粉尘加料漏斗与粉尘扩散漏斗通过粉尘存储管相连，粉尘存储管中间设置阀门二用以控制粉尘总量，扬尘风扇设置在粉尘发生器前方，用以将粉尘扩散入整个装置中。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述温度控制模块中装置外壳有两层，夹层内填充水，中间设置加热网，通过温度控制器控制加热网的功率，用于模拟井下不同岩温。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述的装置外壳采用导热性好的铝合金，装置外侧覆盖绝热性好的聚氨酯泡沫塑料，以使装置内风流温度提高，而避免将实验室环境温度提高，
保证实验时间内进风温度不变。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述数据采集模块中的温度传感器通过支架一固定在装置底板上，数据线穿过塑料管一与温度显示器相连，用于记录和显示风流温度；所述粉尘传感器一、粉尘传感器二分别通过支架二、支架三固定在装置底板上，数据线穿过塑料管二与粉尘浓度显示器相连，用于记录和显示风流中的粉尘浓度。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述的粉尘传感器一、粉尘传感器二分别位于顶部高压喷嘴的前端和后端，用于记录喷雾除尘前、后风流中的粉尘浓度。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述的排污模块中底部高压喷嘴和排污槽分别位于装置底板两侧，实验结束后底部高压喷嘴工作将装置底板上的粉尘冲刷至排污槽中，再排至实验室污水池中，未被沉降的少量粉尘通过粉尘收集网收集。
[0014]有益效果：本技术可以通过调整增压阀来调节喷雾的喷射压力，用以实验确定最佳喷射压力；同时可以通过阀门控制进入装置的粉尘总量，通过扬尘风扇控制风流风速，从而制备含有不同浓度粉尘量的不同风速的风流；还可以通过温度控制器控制加热网的功率，进而使装置具有不同的壁温。本技术可以实现在实验室模拟喷雾在不同粉尘浓度下的除尘效果和在不同壁温条件下的降温效果，从而更科学的指导现场喷雾系统的设置。
附图说明
[0015]图1是本技术装配后的示意图
[0016]图2是本技术装配后的内部结构图
[0017]图中：1、水箱；2、阀门一；3、增压泵；4、粉尘加料漏斗；5、粉尘存储管；6、粉尘扩散漏斗；7、扬尘风扇；8、阀门二；9、粉尘传感器一；10、粉尘传感器二；11、粉尘浓度显示器；12、加热网；13、温度控制器；14、温度传感器；15、温度显示器；16、阀门三；17、顶部高压喷嘴；18、阀门四；19、底板；20、底部高压喷嘴；21、排污槽；22、粉尘收集网；23、支架一；24、支架二；25、支架三；26、塑料管一；27、塑料管二；28、装置外壳。
具体实施方式：
[0018]如图1和图2所示，本技术包括水箱1、粉尘制备模块、温度控制模块、高压喷雾模块、数据采集模块、排污模块。所述的粉尘制备模块包括粉尘加料漏斗4、粉尘扩散漏斗6、粉尘存储管5、阀门二8、扬尘风扇7；温度控制模块包括装置外壳28、加热网12、温度控制器13；高压喷雾模块包括顶部高压喷嘴17、阀门三16、阀门四18；数据采集模块包括粉尘传感器一9、粉尘传感器二10、粉尘浓度显示器11、温度传感器14、温度显示器15、支架一23、支架二24、支架三25、塑料管一26、塑料管二27；排污模块包括底部高压喷嘴20、排污槽21和位于装置末端的粉尘收集网22。
[0019]增压泵3一端连接水箱1，一端连接顶部高压喷嘴17和底部高压喷嘴20，通过阀门三16和阀门四18选择所使用的喷嘴。
[0020]所述增压泵3量程为0
‑
10MPa，用于确定除尘降温最佳喷射压力。
[0021]所述粉尘制备模块中粉尘加料漏斗4与粉尘扩散漏斗6通过粉尘存储管5相连，粉尘存储管5中间设置阀门二8用以控制粉尘总量，扬尘风扇7设置在粉尘发生器前方，用以将
粉尘扩散入整个装置中。
[0022]所述温度控制模块中装置外壳28有两层，夹层内填充水，中间设置加热网12，通过温度控制器13控制加热网12的功率，用于模拟井下不同岩温。
[0023]所述装置外壳28采用导热性好的铝合金，装置外壳外侧覆盖绝热性好的聚氨酯泡沫塑料，以使装置内风流温度提高，避免将实验室环境温度提高，保证实验时间内进风温度不变。
[0024]所述数据采集模块中的温度传感器14通过支架一23固定在装置底板19上，数据线穿过塑料管一26与温度显示器15相连，用于记录和显示风流温度。
[0025]所述粉尘传感器一9、粉尘传感器二10分别通过支架二24、支架三25固定在装置底板19上，数据线穿过塑料管二27与粉尘浓度显示器11相连，用于记录和显示风流中的粉尘浓度。
[0026]所述粉尘传感器一9、粉尘传感器二10分别位于顶部高压喷嘴17的前端和后端，用于记录喷雾除尘前、后风流中的粉尘浓度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置，其特征在于，所述实验装置包括水箱、粉尘制备模块、温度控制模块、高压喷雾模块、数据采集模块、排污模块；所述粉尘制备模块包括粉尘加料漏斗、粉尘扩散漏斗、粉尘存储管、阀门二、扬尘风扇；温度控制模块包括装置外壳、加热网、温度控制器；高压喷雾模块包括顶部高压喷嘴、阀门三、阀门四；数据采集模块包括粉尘传感器一、粉尘传感器二、粉尘浓度显示器、温度传感器、温度显示器、支架一、支架二、支架三、塑料管一、塑料管二；排污模块包括底部高压喷嘴、排污槽和位于装置末端的粉尘收集网。2.根据权利要求1所述的一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置，其特征在于，该装置还包括增压泵，所述增压泵一端连接水箱，一端连接顶部高压喷嘴和底部高压喷嘴，通过阀门三和阀门四选择所使用的喷嘴。3.根据权利要求2所述的一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置，其特征在于，所述增压泵的量程为0
‑
10MPa，用于确定除尘降温最佳喷射压力。4.根据权利要求1所述的一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置，其特征在于，所述粉尘制备模块中粉尘加料漏斗与粉尘扩散漏斗通过粉尘存储管相连，粉尘存储管中间设置阀门二用以控制粉尘总量，扬尘风扇设置在粉尘发生器前方，用以将粉尘扩散入整个装置中。5.根据权利要求1所述的一种用于模拟井下喷雾除尘降温效果的实验装置，其特征在于，所述温...
【专利技术属性】
技术研发人员：王成凤，卢守青，李铭杰，张永亮，撒占友，刘杰，王昊，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：
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