噴漿機(jī)后混合潮化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

李娟， 王磊

（淮南聯(lián)合大學(xué)機(jī)電系，安徽淮南232001）

噴漿機(jī)后混合潮化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

李娟， 王磊

（淮南聯(lián)合大學(xué)機(jī)電系，安徽淮南232001）

潮式噴漿機(jī)傳統(tǒng)的加濕方式是在噴嘴根部接壓力出水口，能夠在一定程度上對(duì)噴射物料進(jìn)行濕潤(rùn)作用，但是濕潤(rùn)效果并不理想。在新的設(shè)計(jì)中將后混合式引射裝置加載在噴嘴結(jié)構(gòu)上，并設(shè)計(jì)了混合室，利用引射原理將帶有前置壓力的水用負(fù)壓引入混合室，與噴射物料充分混合，從而達(dá)到濕潤(rùn)物料的目的。

后混合式；引射；噴射

0 引言

噴漿機(jī)是礦井巷道最常用的支護(hù)設(shè)備之一。目前礦井安全生產(chǎn)常用的噴漿機(jī)以干噴機(jī)和潮噴機(jī)為主，雖然某些科研單位對(duì)潮式噴漿機(jī)的研發(fā)已有很長(zhǎng)歷史，但是目前還沒有比較成熟、穩(wěn)定和高效的潮式噴漿機(jī)被礦井生產(chǎn)廣泛接受。

傳統(tǒng)潮噴機(jī)只是在干噴機(jī)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在噴頭部位加裝壓力噴水裝置，由于引射噴水受噴射物料脈沖和壓力的限制，供水量不足以及噴射混合物與水不能及時(shí)充分混合，防塵降彈效果很不明顯。該設(shè)計(jì)將引射裝置加載在噴嘴后面，并設(shè)計(jì)了混合室，使得引射再不受噴射物料脈沖的影響，使得噴射混合物與水較為充分地混合。

1 噴漿機(jī)技術(shù)概況

傳統(tǒng)噴漿機(jī)工作原理和結(jié)構(gòu)特征：帶有襯板的轉(zhuǎn)子以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，面結(jié)合板壓在襯板上固定不動(dòng)，結(jié)合板上連接有進(jìn)風(fēng)管和出料彎頭，當(dāng)轉(zhuǎn)子中裝有物料的各個(gè)料杯轉(zhuǎn)動(dòng)到與進(jìn)風(fēng)管和出料彎頭相通時(shí)，在壓氣的作用下，物料通過出料彎頭和輸料管輸送到噴嘴，并在噴嘴處加水噴射出去。在此過程中，由結(jié)合板和襯板組成的密封副起到了密封壓氣和物料的作用。

從20世紀(jì)60年代起，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家中，潮噴技術(shù)開始逐漸推行，各種潮式混凝土噴射機(jī)也陸續(xù)開發(fā)出來，所謂傳統(tǒng)潮噴機(jī)，其基本原理是以壓力空氣為動(dòng)力，通過密封轉(zhuǎn)子料杯將干燥的混凝土物料從料倉(cāng)吹出料槽，并在噴嘴根部加裝壓力水引入裝置，以噴射壓力在噴嘴內(nèi)部產(chǎn)生的負(fù)壓，將引射水?dāng)y帶與物料混合，由于噴射物料與壓力水相互干擾，影響引射效果，對(duì)噴射物料的濕潤(rùn)效果并不十分明顯，很難得到理想的防彈降塵效果。

2 噴漿機(jī)后混合潮化系統(tǒng)

圖1為噴漿機(jī)后混合潮化系統(tǒng)示意圖。

圖1 噴漿機(jī)后混合潮化系統(tǒng)

氣泵向噴漿機(jī)輸送壓縮氣流，將物料由噴嘴吹出；同時(shí)壓縮氣流被引入密封壓力水箱，將壓力水輸送至噴嘴后端混合室，該壓縮氣流作為混合室引射的前置壓力。

混合室結(jié)構(gòu)布置如圖2所示。

圖2 噴嘴后混合結(jié)構(gòu)

噴射物料以一定的發(fā)散角由噴嘴噴出，同時(shí)，混合室前短開口做微量收縮，使得噴射物料周邊負(fù)壓空間得到相對(duì)的動(dòng)態(tài)密封，從而達(dá)到更好地引射效果。

對(duì)混合室空間建立動(dòng)量方程如下：

式中：p2為壓力水出口壓力；p3為混合式出口壓力；G1、G2、G3分別為噴嘴出口、壓力水出口和混合室出口的質(zhì)量流量；l3為噴嘴出口與混合室出口距離；d3為混合室直徑；u3為混合室出口速度。

將上式整理得：

由上述分析可知，對(duì)簡(jiǎn)單噴射器來說，p3等于外界環(huán)境壓力，所以p2為負(fù)壓(抽力)。噴射器兩端的壓力差越大，在壓力水出口處形成的抽力就越大。

3 結(jié)語(yǔ)

由以上分析可知，通過對(duì)混合室及其出口尺寸的合理設(shè)計(jì)，利用理想的引射效果，再加上壓力水的固有壓力，可以得到較為濕潤(rùn)的噴射物料，從而降低噴射過程的粉塵污染，同時(shí)達(dá)到較為理想的防彈降塵效果。

［1］ 崔謨慎，孫家?。邏核淞骷夹g(shù)［M］．北京：煤炭工業(yè)出版社，1993.

［2］ 吳克堅(jiān)．機(jī)械設(shè)計(jì)［M］．北京：高等教育出版社，2003．

（編輯黃 荻）

Design of Rear Mixed Humidifying Structure in Throwing Jet

LI Juan,WANG Lei
（Huainan Union University,Huainan 232001,China）

The traditional humidifying style of moist style throwing jet is to install water injector on the root of jet nozzle,but the wetting effect is poor.In the new design,rear mixed injecting device is loaded on the head of the throwing nozzle,and a mixing chamber is designed.On the base of injecting theory,the water is led into the mixing chamber by negative pressure to mix with the throwing material sufficiently.

rear mixed;injecting;jet

TD 825.3

A

1002－2333（2014）05－0044－02

李娟（1978—），工程碩士，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械電子。

2014-03-12