【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及灭火材料相变设备，具体为一种强化相变的干冰相变发生器。
技术介绍
1、目前向煤矿的采空区注入二氧化碳气体是常用且高效的一种采空区防灭火技术，此种方法的原理是通过使用二氧化碳气体来替换氧气，从而减缓火灾的发生概率和蔓延速度，常规形态下，气体的二氧化碳难以大量保存，一般是以其固态形式即干冰的形式贮存，因此在注入二氧化碳气体前，需要将干冰由固态升华成为气态，但是升华的过程，在自然条件下相变速率较慢，需要较长的时间，在发生火灾时，无法满足防灭火的需要。
2、目前在现有技术中，一般使用电加热等方式对于干冰进行加热，加快其升华相变的过程，但是在煤矿的开采过程中，一方面使用电能十分的不方便，难以随时随地找到供电用的电能，而且煤矿的矿井内一般使用电压较小的供电系统，难以满足电加热的要求，但是煤矿的矿井中都会设置矿井喷雾水系统，用于喷洒水雾气，控制煤尘、降低温度、降尘和防止火灾等，使用矿井喷雾水系统的供水能够强化加速干冰的升华相变，但是现有技术中缺乏一种使用矿井喷雾水系统来强化加速干冰升华相变的装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种强化相变的干冰相变发生器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种强化相变的干冰相变发生器，包括箱体组件、排气箱组件、进气组件、压力调节组件和换热组件，其中：
4、所述箱体组件包括内部中空的箱体，所述箱体上端固定有装料口和排气阀，侧面设置有调压
5、所述排气箱组件包括固定在箱体侧面的排气箱，所述排气箱上端固定有和排气箱连通的喷雾水出料阀；
6、所述进气组件包括固定座，所述固定座四周均匀固定有多组中空的分料箱，所述分料箱另一端固定在箱体的内侧壁上，所述分料箱之间通过中空的连接箱相连接，所述连接箱和分料箱之间连通，所述固定座靠近压力调节组件的侧面上固定有轴承座，所述箱体上固定有喷雾水进料阀，所述喷雾水进料阀和分料箱内部连通；
7、所述压力调节组件包括轴承套筒，所述轴承套筒外侧固定有密封板，所述密封板外侧固定有橡胶条，所述橡胶条卡在密封板和箱体内侧壁之间，所述轴承套筒通过套在传动螺杆外侧，所述传动螺杆一端转动安装在轴承座上，另一端和运动电机的转动轴同轴连接，所述运动电机固定在箱体外侧壁上；
8、所述换热组件包括中空的螺旋管，所述螺旋管内侧固定有螺旋板，所述螺旋板固定在内侧的支撑杆上，所述螺旋管一端和分料箱内部连通，另一端贯穿箱体和排气箱连通，所述支撑杆一端固定在分料箱外侧，另一端固定在箱体内侧；
9、所述密封板将箱体内部分隔为换热腔和压力腔，所述固定座、分料箱、连接箱和换热组件均位于换热腔内部，所述装料口、排气阀与换热腔内部连通，所述传动螺杆位于压力腔内部，所述调压阀和压力腔内部连通。
10、进一步地，所述换热腔内部还固定有挡板组件，所述挡板组件包括固定在箱体内侧的第一挡杆，所述第一挡杆位于换热组件的上端，且均匀设置有多组，所述换热组件两侧设置有挡板，所述挡板上端固定在第一挡杆底部，外侧固定有第二挡杆，所述第二挡杆另一端固定在箱体内侧。
11、进一步地，所述第二挡杆设置有多层，每层由多个阻拦杆水平排列构成，每一层第二挡杆之间的阻拦杆交错分布，所述挡板表面设置有镂空的气孔。
12、进一步地，所述密封板两侧固定有加强筋，所述运动电机采用步进电机，所述运动电机上固定有编码器，所述编码器的转轴和运动电机的转轴同轴连接。
13、进一步地，还包括有压力控制模块，所述压力控制模块包括微控制器，所述箱体上固定有压力表，用于测量压力腔内部的压力数据，所述压力表和微控制器电性连接，且微控制器电性连接有驱动模块，用于接收压力表测量的压力数据，并向驱动模块下发控制指令，所述驱动模块和运动电机电性连接，用于驱动运动电机进行转动，所述编码器和微控制器电性连接，用于测量运动电机的旋转角度数据。
14、进一步地，所述箱体外部包裹有一层隔热绝缘材料，所述隔热绝缘材料采用玻璃纤维、岩棉、聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫中的一种。
15、进一步地，所述箱体的底部设置有支撑架，所述箱体固定在支撑架上，所述箱体和排气箱的截面均为环形结构。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、本专利技术通过将喷雾水进料阀接入到矿井的喷雾水系统，然后沿着螺旋管流动至排气箱内部，通过喷雾水出料阀流出，完成一个喷雾水流动的循环，而待相变的干冰通过装料口盛放在箱体的内部，在喷雾水流动的过程中，干冰能够吸收喷雾水的热量，利用喷雾水的热量加速干冰相变的发生，产生足量二氧化碳，并通过排气阀将相变产生的二氧化碳气体定向输送至需要进行防灭火的区域，另外由于螺旋管固定在螺旋板上，能够增大换热的面积，加速相变的过程；
18、另外本专利技术的密封板能够前后进行运动，调整换热腔的容积大小，而干冰的相变在换热腔内部进行，因此能够通过调整密封板的位置，降低换热腔的气压，增大干冰相变的效率，在二氧化碳输送至防灭火的区域时，若二氧化碳的压力不足，调整密封板的位置，还能够提高换热腔的气压，使其输送到更远的区域，通过动态调整换热腔的容积，还可以降低换热腔压力，防止压力过大造成的风险事故。
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1.一种强化相变的干冰相变发生器，包括箱体组件(10)、排气箱组件(20)、进气组件(30)、压力调节组件(40)和换热组件(50)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种强化相变的干冰相变发生器，其特征在于：所述换热腔(16)内部还固定有挡板组件(60)，所述挡板组件(60)包括固定在箱体(11)内侧的第一挡杆(61)，所述第一挡杆(61)位于换热组件(50)的上端，且均匀设置有多组，所述换热组件(50)两侧设置有挡板(62)，所述挡板(62)上端固定在第一挡杆(61)底部，外侧固定有第二挡杆(63)，所述第二挡杆(63)另一端固定在箱体(11)内侧。
3.根据权利要求2所述的一种强化相变的干冰相变发生器，其特征在于：所述第二挡杆(63)设置有多层，每层由多个阻拦杆水平排列构成，每一层第二挡杆(63)之间的阻拦杆交错分布，所述挡板(62)表面设置有镂空的气孔。
4.根据权利要求1所述的一种强化相变的干冰相变发生器，其特征在于：所述密封板(42)两侧固定有加强筋(46)，所述运动电机(45)采用步进电机，所述运动电机(45)上固定有编码器，
5.根据权利要求4所述的一种强化相变的干冰相变发生器，其特征在于：还包括有压力控制模块(80)，所述压力控制模块(80)包括微控制器(81)，所述箱体(11)上固定有压力表(15)，用于测量压力腔(17)内部的压力数据，所述压力表(15)和微控制器(81)电性连接，且微控制器(81)电性连接有驱动模块(82)，用于接收压力表(15)测量的压力数据，并向驱动模块(82)下发控制指令，所述驱动模块(82)和运动电机(45)电性连接，用于驱动运动电机(45)进行转动，所述编码器和微控制器(81)电性连接，用于测量运动电机(45)的旋转角度数据。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种强化相变的干冰相变发生器，其特征在于：所述箱体(11)外部包裹有一层隔热绝缘材料，所述隔热绝缘材料采用玻璃纤维、岩棉、聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫中的一种。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种强化相变的干冰相变发生器，其特征在于：所述箱体(11)的底部设置有支撑架(70)，所述箱体(11)固定在支撑架(70)上，所述箱体(11)和排气箱(21)的截面均为环形结构。
...【技术特征摘要】
1.一种强化相变的干冰相变发生器，包括箱体组件(10)、排气箱组件(20)、进气组件(30)、压力调节组件(40)和换热组件(50)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种强化相变的干冰相变发生器，其特征在于：所述换热腔(16)内部还固定有挡板组件(60)，所述挡板组件(60)包括固定在箱体(11)内侧的第一挡杆(61)，所述第一挡杆(61)位于换热组件(50)的上端，且均匀设置有多组，所述换热组件(50)两侧设置有挡板(62)，所述挡板(62)上端固定在第一挡杆(61)底部，外侧固定有第二挡杆(63)，所述第二挡杆(63)另一端固定在箱体(11)内侧。
3.根据权利要求2所述的一种强化相变的干冰相变发生器，其特征在于：所述第二挡杆(63)设置有多层，每层由多个阻拦杆水平排列构成，每一层第二挡杆(63)之间的阻拦杆交错分布，所述挡板(62)表面设置有镂空的气孔。
4.根据权利要求1所述的一种强化相变的干冰相变发生器，其特征在于：所述密封板(42)两侧固定有加强筋(46)，所述运动电机(45)采用步进电机，所述运动电机(45)上固定有编码器，所述编码器的转轴和运动...
【专利技术属性】
技术研发人员：井庆贺，闫寿庆，付金章，李鸿博，杨小彬，胡慢谷，付天予，
申请(专利权)人：扎赉诺尔煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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