一種礦用活性磁化水降塵裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦用活性磁化水降塵裝置，該裝置包括隔磁箱、儲(chǔ)液箱、進(jìn)水管、進(jìn)風(fēng)管、磁化器、流量計(jì)、風(fēng)量控制閥、水量控制閥、進(jìn)風(fēng)開關(guān)、進(jìn)水開關(guān)、進(jìn)風(fēng)口、出液口、活性磁化器進(jìn)水口，出水口、活性磁化水輸送管及磁化水分配器等部件相連通。本發(fā)明采用的“Z”字型多層靜磁場，使得流動(dòng)的水能夠得到連續(xù)磁化，并增加了磁化時(shí)間，避免水與磁場接觸時(shí)間較短得不到充分磁化的問題，該裝置集化學(xué)活化和物理磁化為一體，基于井下現(xiàn)有的風(fēng)、水動(dòng)力，具有本質(zhì)安全、能耗低、操作方便、集成度高的特點(diǎn)。適用于井下各個(gè)位置，除塵效率高，操作方便。
【專利說明】一種礦用活性磁化水降塵裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦降塵裝置，具體涉及一種礦用活性磁化水降塵裝置，屬于煤礦防塵技術(shù)裝備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，國家對職業(yè)健康越來越重視,煤礦井下存在著各種粒徑大小的粉塵，目前井下除塵方式有噴霧除塵、泡沫除塵、通風(fēng)除塵等，但這些除塵方式存在著作業(yè)工序復(fù)雜、除塵效率低等弊端。雖然噴霧除塵廣泛用于煤礦井下，由于水霧捕捉粉塵的能力有限，對于PM2.5或者更小粒徑的粉塵效果差，主要是由于水的表面張力及濕潤性限制其捕捉粉塵的能力。
[0003]為了降低水的表面張力，增強(qiáng)濕潤性，提高水的捕塵效果，提出了采用活性磁化水來降塵。目前，就磁化裝置而言，大多用于人的飲用水，磁化要求不高，且磁化裝置尚未用于磁化煤礦井下水的除塵。磁化裝置的磁場主要有靜磁場和電磁場兩種，然而大多數(shù)都是靜磁場，依據(jù)切割磁感線的原理達(dá)到磁化的目的，這種磁化方式雖然簡單，但是磁化效果很不理想，并且磁場強(qiáng)度較低，且不易調(diào)節(jié)，也容易發(fā)生退磁現(xiàn)象；后者通過激磁電流產(chǎn)生磁場，磁場強(qiáng)度可調(diào)，但構(gòu)造較復(fù)雜，且存在安全問題

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種礦用活性磁化水降塵裝置，該裝置結(jié)構(gòu)和制造工藝簡單，且本質(zhì)安全、磁化效果好。
[0005]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種礦用活性磁化水降塵裝置，該裝置包括隔磁箱和儲(chǔ)液箱，所述隔磁箱與儲(chǔ)液箱之間通過隔板進(jìn)行隔開，所述儲(chǔ)液箱的頂部設(shè)置有加液漏斗，加液漏斗上設(shè)有可控制開關(guān)；儲(chǔ)液箱上設(shè)置有進(jìn)水管和進(jìn)風(fēng)管，所述進(jìn)水管上依次設(shè)置有進(jìn)水開關(guān)、水量控制閥和流量計(jì)三，所述流量計(jì)三通過單向閥二與磁化器進(jìn)水口連接；進(jìn)水管通過單向閥一與流量計(jì)二的一端連接，流量計(jì)二的另一端設(shè)置有出液口 ；所述進(jìn)風(fēng)管上依次設(shè)置有進(jìn)風(fēng)開關(guān)、風(fēng)量控制閥、流量計(jì)一和進(jìn)風(fēng)口 ；所述隔磁箱內(nèi)設(shè)置有磁化器；所述裝置還包括活性磁化水輸送管，且活性磁化水輸送管的一端為磁化器出水口，另一端為磁化水分配器。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述磁化器包括玻璃板小室和永磁體；在橫向上n2個(gè)玻璃板小室組成一層，并且在豎向上分布有Ii1層上述的玻璃板小室層，Ii1層玻璃板小室層在磁化室內(nèi)成“Z”字型分布，即:相鄰的上下兩層玻璃板小室層左右錯(cuò)位分布，形成“Z”字型磁化通道；所述每個(gè)玻璃板小室內(nèi)鑲嵌有永磁體；每一層的永磁體形成磁化層，且每相鄰的兩個(gè)磁化層之間形成磁化腔；永磁體磁場強(qiáng)度呈現(xiàn)線性或者波浪式。當(dāng)然，永磁通道還有其他形狀，如一字型排列和圓柱型四周排列，但是這些排列方式造成了在設(shè)計(jì)比較大的裝置時(shí)，要求其長度要足夠長，給煤礦井下造成了安全隱患同時(shí)妨礙了生產(chǎn)的進(jìn)行；同時(shí)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，這種排列方式磁場方向是固定不變的。然而Z字型排列方式相鄰磁化層的磁場方向是相反的，同時(shí)相鄰磁化層間的水流緩沖變向，都有利于變靜磁場為震蕩磁場的作用。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述Ii1 ^ 4，n2 ^ 10 ;當(dāng)然根據(jù)實(shí)際需要及水流量大小的需求，可以適量的增加層數(shù)和長度，但是總體長度可以控制在一米內(nèi)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述每一層的永磁體按照極性同向來放置，且與相鄰層的永磁體的極性相異。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述儲(chǔ)液箱內(nèi)存儲(chǔ)的液體為陰離子型表面活性劑溶液。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的表面活性劑溶液為十二烷基磺酸鈉。選擇十二烷基磺酸鈉是根據(jù)煤礦除塵成本，選擇的一種價(jià)格實(shí)惠但效果又明顯的活性劑，相對而言是最佳選擇。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述磁化器的每層玻璃板小室層上分別設(shè)置有保護(hù)蓋。[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述玻璃板小室所采用的玻璃為磁性玻璃。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述磁化水分配器有若干個(gè)分配頭，且每個(gè)分配頭為可活動(dòng)調(diào)節(jié)的分配頭；所述每相鄰的兩個(gè)分配頭之間的夾角為60°或90°。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:一種礦用活性磁化水降塵裝置，該裝置制作工藝簡單，無需電源，具有本質(zhì)安全、操作簡單、重量輕和防爆性能好的特點(diǎn)。產(chǎn)生活性磁化水簡單方便，除塵效果較好，并且能根據(jù)不同水質(zhì)的水進(jìn)行更換永磁體以及合理布置永磁體的磁場，使磁化裝置得到優(yōu)化，達(dá)到更好的產(chǎn)生活性磁化水的效果。本發(fā)明采用的“Z”字型多層靜磁場，使得流動(dòng)的水能夠得到連續(xù)磁化，并增加了磁化時(shí)間，避免水與磁場接觸時(shí)間較短得不到充分磁化的問題，同時(shí)水的磁化路徑是變化的磁場方向在不斷的變化，同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)效果檢測，每層的磁場強(qiáng)度也可以按照線性或者波浪式變化的趨勢布置永磁體，產(chǎn)生一種振動(dòng)的磁場，達(dá)到交變磁化的目的，能夠使水分子與磁場形成一種共振系統(tǒng)，更加有利于水的磁化，同時(shí)避免因?yàn)榇艌鰪?qiáng)度過大或者過小達(dá)不不到磁化的效果。
[0015]而且該裝置集化學(xué)活化和物理磁化為一體，基于井下現(xiàn)有的風(fēng)、水動(dòng)力，具有本質(zhì)安全、能耗低、操作方便、集成度高的特點(diǎn)。適用于井下各個(gè)位置，除塵效率高，操作方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的后視圖；
[0018]圖3是本發(fā)明磁化器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明磁化層的正視圖；
[0020]圖5是本發(fā)明的一個(gè)磁化層保護(hù)蓋的正視圖；
[0021]圖6是本發(fā)明磁化室正視圖及磁感線分布圖。
[0022]圖中:1、進(jìn)風(fēng)開關(guān)，2、進(jìn)水開關(guān)，3、流量計(jì)一，4、風(fēng)量控制閥，5、進(jìn)水管，6、進(jìn)風(fēng)管，
7、水量控制閥，8、進(jìn)風(fēng)口，9、出液口，10、流量計(jì)二，11、單向閥一，12、流量計(jì)三，13、單向閥二，14、儲(chǔ)液箱，15、加液漏斗，16隔磁箱，17、磁化器進(jìn)水口，18磁化器出水口，19、活性磁化水輸送管，20、磁化水分配器,21、磁化器,22、玻璃板小室,23、永磁體,24、磁化層,25、磁化腔，26、保護(hù)蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述。
[0024]如圖1至圖6所示，一種礦用活性磁化水降塵裝置，該裝置包括隔磁箱16和儲(chǔ)液箱14，所述隔磁箱16與儲(chǔ)液箱14之間通過隔板進(jìn)行隔開，所述儲(chǔ)液箱14的頂部設(shè)置有加液漏斗15，加液漏斗15上設(shè)有可控制開關(guān)；儲(chǔ)液箱14上設(shè)置有進(jìn)水管5和進(jìn)風(fēng)管6，所述進(jìn)水管5上依次設(shè)置有進(jìn)水開關(guān)2、水量控制閥7和流量計(jì)三12，所述流量計(jì)三12通過單向閥二 13與磁化器進(jìn)水口 17連接；進(jìn)水管5通過單向閥一 11與流量計(jì)二 10的一端連接，流量計(jì)二 10的另一端設(shè)置有出液口 9 ;所述進(jìn)風(fēng)管5上依次設(shè)置有進(jìn)風(fēng)開關(guān)1、風(fēng)量控制閥
4、流量計(jì)一 3和進(jìn)風(fēng)口 8 ;所述隔磁箱16內(nèi)設(shè)置有磁化器21 ;所述裝置還包括活性磁化水輸送管19,且活性磁化水輸送管19的一端為磁化器出水口 18，另一端為磁化水分配器20。
[0025]所述磁化器21包括玻璃板小室22和永磁體23 ;在橫向上n2個(gè)玻璃板小室22組成一層，并且在豎向上分布有Il1層上述的玻璃板小室層，Il1層玻璃板小室層在磁化室內(nèi)成“Z”字型分布，即:相鄰的上下兩層玻璃板小室層左右錯(cuò)位分布，形成“Z”字型磁化通道；所述每個(gè)玻璃板小室22內(nèi)鑲嵌有永磁體23 ;每一層的永磁體23形成磁化層24,且每相鄰的兩個(gè)磁化層24之間形成磁化腔25 ;永磁體23磁場強(qiáng)度呈現(xiàn)線性或者波浪式。當(dāng)然，永磁通道還有其他形狀，如一字型排列和圓柱型四周排列，但是這些排列方式造成了在設(shè)計(jì)比較大的裝置時(shí)，要求其長度要足夠長，給煤礦井下造成了安全隱患同時(shí)妨礙了生產(chǎn)的進(jìn)行；同時(shí)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí) ，這種排列方式磁場方向是固定不變的。然而Z字型排列方式相鄰磁化層的磁場方向是相反的，同時(shí)相鄰磁化層間的水流緩沖變向，都有利于變靜磁場為震蕩磁場的作用。
[0026]所述ni ^ 4，n2 ^ 10 ;當(dāng)然根據(jù)實(shí)際需要及水流量大小的需求，可以適量的增加層數(shù)和長度，但是總體長度可以控制在一米內(nèi)。
[0027]所述每一層的永磁體23按照極性同向來放置，且與相鄰層的永磁體23的極性相
巳
[0028]所述儲(chǔ)液箱14內(nèi)存儲(chǔ)的液體為陰離子型表面活性劑溶液。
[0029]所述的表面活性劑溶液為十二烷基磺酸鈉；選擇十二烷基磺酸鈉是根據(jù)煤礦除塵成本，選擇的一種價(jià)格實(shí)惠但效果又明顯的活性劑，相對而言是最佳選擇。
[0030]所述磁化器21的每層玻璃板小室層上分別設(shè)置有保護(hù)蓋26。
[0031]所述玻璃板小室22所采用的玻璃為磁性玻璃。
[0032]所述磁化水分配器20有三個(gè)分配頭，每個(gè)分配頭為可活動(dòng)調(diào)節(jié)的分配頭；每相鄰的兩個(gè)分配頭之間的夾角為60°或90°，當(dāng)然，也可以根據(jù)實(shí)際使用需要選擇不同的夾角角度。
[0033]本除塵裝置的工作過程是:在圖1和2中所示，打開進(jìn)風(fēng)開關(guān)I和進(jìn)水開關(guān)2，并通過調(diào)節(jié)風(fēng)量控制閥4來控制風(fēng)壓，使儲(chǔ)液箱14內(nèi)的表面活性劑溶液，即十二烷基磺酸鈉溶液，均衡的壓進(jìn)水管中，并與進(jìn)水管5中的水充分混合；調(diào)節(jié)水量控制閥7，將水的流速控制在1.5~3m/s的范圍內(nèi)，在SWA-100氣動(dòng)高壓水泵的作用下，混合溶液由磁化器進(jìn)水口17進(jìn)入磁化器21內(nèi)的“Z”字型磁化通道反復(fù)被磁化，從而得到活性極高的磁化水,從磁化器出水口 18處流出便得到礦用活性磁化水，在通過活性磁化水輸送管19及磁化水分配器20輸送到煤礦井下的各個(gè)除塵地點(diǎn)，并接入相應(yīng)噴霧系統(tǒng)，如噴頭噴霧等對塵源以及含塵空氣進(jìn)行除塵，這種除塵方式能達(dá)到一種高效除塵的效果。
[0034]在磁化過程中，如圖3所示，磁化器21由玻璃板小室22和永磁體23構(gòu)成了磁化系統(tǒng)，磁化室內(nèi)玻璃板小室22呈“Z”字型分布，永磁體23磁場強(qiáng)度呈線性或者波浪式變化的趨勢，產(chǎn)生振蕩磁場；同時(shí)“Z”字型磁化通道使水在流動(dòng)的過程中產(chǎn)生一種攪拌及緩沖作用，較以往直筒狀不能磁化水中各個(gè)部分有了較大的創(chuàng)新，更加有利水的磁化，可以達(dá)到最佳的磁化效果；在圖4中，水流在上、下磁化層24產(chǎn)生的磁場中做垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng)；且磁感線線路分布如圖6所示，其結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，工藝簡單。
[0035]該裝置集化學(xué)活化和物理磁化為一體，基于井下現(xiàn)有的風(fēng)、水動(dòng)力，具有本質(zhì)安全、能耗低、操作方便、集成度高的特點(diǎn)。適用于井下各個(gè)位置，除塵效率高，操作方便。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:該裝置包括隔磁箱(16)和儲(chǔ)液箱(14)，所述隔磁箱(16)與儲(chǔ)液箱(14)之間通過隔板進(jìn)行隔開，所述儲(chǔ)液箱(14)的頂部設(shè)置有加液漏斗(15),加液漏斗(15)上設(shè)有可控制開關(guān)；儲(chǔ)液箱(14)上設(shè)置有進(jìn)水管(5)和進(jìn)風(fēng)管(6)，所述進(jìn)水管(5)上依次設(shè)置有進(jìn)水開關(guān)(2)、水量控制閥(7)和流量計(jì)三(12)，所述流量計(jì)三(12)通過單向閥二(13)與磁化器進(jìn)水口(17)連接；進(jìn)水管(5)通過單向閥一(11)與流量計(jì)二(10)的一端連接，流量計(jì)二(10)的另一端設(shè)置有出液口(9);所述進(jìn)風(fēng)管(6)上依次設(shè)置有進(jìn)風(fēng)開關(guān)(I)、風(fēng)量控制閥(4)、流量計(jì)一(3)和進(jìn)風(fēng)口 ；所述隔磁箱(16)內(nèi)設(shè)置有磁化器(21);所述裝置還包括活性磁化水輸送管(19 )，且活性磁化水輸送管(19 )的一端為磁化器出水口(18)，另一端為磁化水分配器(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:所述磁化器(21)包括玻璃板小室(22)和永磁體(23);在橫向上n2個(gè)玻璃板小室(22)組成一層，并且在豎向上分布有Ii1層上述的玻璃板小室層,Ii1層玻璃板小室層在磁化室內(nèi)成“Z”字型分布，即:相鄰的上下兩層玻璃板小室層左右錯(cuò)位分布，形成“Z”字型磁化通道；所述每個(gè)玻璃板小室(22)內(nèi)鑲嵌有永磁體(23);每一層的永磁體(23)形成磁化層(24)，且每相鄰的兩個(gè)磁化層(24)之間形成磁化腔(25);永磁體(23)磁場強(qiáng)度呈現(xiàn)線性或者波浪式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:所述Ii1Sln2SKL
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:所述每一層的永磁體(23)按照極性同向來放置，且與相鄰層的永磁體(23)的極性相異。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)液箱(14 )內(nèi)存儲(chǔ)的液體為陰離子型表面活性劑溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:所述的表面活性劑溶液為十二烷基磺酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:所述磁化器(21)的每層玻璃板小室層上分別設(shè)置有保護(hù)蓋(26)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:所述玻璃板小室(22)所采用的玻璃為磁性玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:所述磁化水分配器(20)有若干個(gè)分配頭，且每個(gè)分配頭為可活動(dòng)調(diào)節(jié)的分配頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦用活性磁化水降塵裝置，其特征在于:所述每相鄰的兩個(gè)分配頭之間的夾角為60°或90°。
【文檔編號(hào)】E21F5/04GK103953385SQ201410159201
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】秦波濤, 魯義, 李恒, 周群, 姜寧, 賈玉威, 馬東 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)