1.本实用新型涉及一种在煤炭采空区使用的灭火效果好且灭火后不会复燃的射流膨胀蒸发降温灭火装置。


背景技术：

2.目前在煤矿控制采空区煤炭自燃，就需要降低采空区温度和隔绝采空区的氧气。向采空区注入二氧化碳能够达到降低采空区温度和隔绝采空区的氧气的目的，但是注入二氧化碳的费用较高，还需要用二氧化碳压力罐运输，需要投入大量的人力物力，停止注二氧化碳以后，煤炭还会复燃；注氮气的方法，可以降低采空区氧气浓度，不能降低采空区温度，采空区灭火效果不好；注水灭火，着火点不易找到，水不能有效到达着火点，灭火效果同样不好。现急需一种费用低，节省人力物力，灭火效果好且灭火后不会复燃的灭火装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种克服普通的注氮气装置及方法只能降低采空区的氧气浓度，既不能降低采空区温度，又不能增加煤炭的水分，灭火效果不好的缺陷的射流膨胀蒸发降温灭火装置，可以有效解决上述问题。
4.本实用新型的目的是这样实现的：一种射流膨胀蒸发降温灭火装置，包括带有进氮气口和进水口的装置本体、与装置本体相接通的蒸发器，在装置本体上开设有喷嘴，所述装置本体通过该喷嘴与蒸发器相接通，在喷嘴与蒸发器相接通处还开设有吸气孔，在蒸发器上带有蒸发器喷口。
5.氮气源通过进氮气口进入到装置本体的内腔中，水源通过进水口进入到装置本体的内腔中，氮气与水在装置本体的内腔中混合后通过喷嘴喷出，与吸气孔处的气体一起进入蒸发器。
6.本实用新型的具有如下积极效果：
7.氮气和水在蒸发器内气化后温低度降低，氮气和水蒸气以及未气化的雾状水滴从蒸发器喷口喷出，沿着采空区的裂隙、空隙流动扩散；水蒸气和未气化的雾状水滴沿着采空区的裂隙、空隙流动扩散过程中，采空区的煤体吸附水蒸气和雾状水滴，增加其含水量。煤表面的水分及氮气起到隔绝空气中的氧的作用；降低了煤的氧化反应，提高了防灭火效果。同时高压的氮气和水混合后从喷嘴高速喷出，吸气孔处产生负压，气体从吸气空进入蒸器，增加蒸发器里面的气体量，可提高氮气和水在蒸发器里面的流动速度，流动速度增加，水的气化速度随着增加，吸收的热量也随着增加，即降低采空区温度，提高灭火效果。
8.本实用新型利用压力迅速降低产生节流膨胀降温效应，利用节流膨胀降温效应降低采空区温度，提高防灭火效果。氮气和水在蒸发器内气化后温低度降低，利用气化吸热降温以及射流器的原理，降低采空区温度，提高防灭火效果。水蒸气和未气化的雾状水滴沿着采空区的裂隙、空隙流动扩散过程中，采空区的煤体吸附水蒸气和雾状水滴，增加其含水量，起到灭火作用。
附图说明
9.图1为本实用新型的结构示意图。
10.图中，进氮气口1 ，进水口2，喷嘴3，吸气孔4，蒸发器5，蒸发器喷口6。
具体实施方式
11.如图1所示，一种射流膨胀蒸发降温灭火装置，包括带有进氮气口1和进水口2的装置本体、与装置本体相接通的蒸发器5，在装置本体上开设有喷嘴3，所述装置本体通过该喷嘴3与蒸发器5相接通，在喷嘴3与蒸发器5相接通处还开设有吸气孔4，在蒸发器5上带有蒸发器喷口6。
12.氮气源通过进氮气口1进入到装置本体的内腔中，水源通过进水口2进入到装置本体的内腔中，氮气与水在装置本体的内腔中混合后通过喷嘴3喷出，与吸气孔4处的气体一起进入蒸发器5。吸气孔4处的气体主要利用的是射流器的原理，高压氮气和水混合后从喷嘴3高速喷出，吸气孔4处产生负压，气体从吸气孔4进入蒸器5，增加蒸发器5里面的气体量，可提高氮气和水在蒸发器5里面的流动速度，流动速度增加，水的气化速度随着增加，吸收的热量也随着增加，即降低采空区温度，提高灭火效果。
13.所述氮气源的压力为0.8~1.1兆帕，在高压的氮气和水混合后从喷嘴3高速喷出，进入蒸发器5，同时混合的氮气和水以及吸气孔4处进入的气体，在蒸发器内继续高速向前流动，水不断被气化，变成水蒸气，氮气和水蒸气以及未气化的雾状水滴从蒸发器喷口6喷出，沿着采空区的裂隙、空隙流动扩散。
14.水气化吸收热量，高压的氮气和水混合后从喷嘴3高速喷出，进入蒸器5,高速流动的氮气和水在蒸发器5里面的流动、气化，气化吸收热量，即降低采空区温度，提高灭火效果。高压的氮气和水混合后从蒸发器喷口高速喷出，压力迅速降低产生节流膨胀降温效应，降低了氮气和水的温度。氮气和水的温度降低了，即可降低采空区的温度，起到防灭火的作用。


技术特征：
1.一种射流膨胀蒸发降温灭火装置，包括带有进氮气口（1）和进水口（2）的装置本体、与装置本体相接通的蒸发器（5），其特征在于：在装置本体上开设有喷嘴（3），所述装置本体通过该喷嘴（3）与蒸发器（5）相接通，在喷嘴（3）与蒸发器（5）相接通处还开设有吸气孔（4），在蒸发器（5）上带有蒸发器喷口（6）。2.根据权利要求1所述的一种射流膨胀蒸发降温灭火装置，其特征在于：氮气源通过进氮气口（1）进入到装置本体的内腔中，水源通过进水口（2）进入到装置本体的内腔中，氮气与水在装置本体的内腔中混合后通过喷嘴（3）喷出，与吸气孔（4）处的气体一起进入蒸发器（5）。

技术总结
本实用新型涉及一种在煤炭采空区使用的灭火效果好且灭火后不会复燃的射流膨胀蒸发降温灭火装置，包括带有进氮气口和进水口的装置本体、与装置本体相接通的蒸发器，在装置本体上开设有喷嘴，所述装置本体通过该喷嘴与蒸发器相接通，在喷嘴与蒸发器相接通处还开设有吸气孔，在蒸发器上带有蒸发器喷口，氮气和水在蒸发器内气化后温低度降低，氮气和水蒸气以及未气化的雾状水滴从蒸发器喷口喷出，沿着采空区的裂隙、空隙流动扩散；采空区的煤体吸附水蒸气和雾状水滴，增加其含水量，煤表面的水分及氮气起到隔绝空气中的氧的作用，降低了煤的氧化反应，提高了防灭火效果。提高了防灭火效果。提高了防灭火效果。


技术研发人员：杨红旗 孟庆妮 刘付俊 陈震 赵乾坤 陈林 乔丽兵 徐涛 刘允勇
受保护的技术使用者：刘允勇
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2021/12/14