[发明专利]高寒地区压缩空气防冻方法及其防冻装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿用的压缩空气动力技术领域。

背景技术

目前，高寒地区严寒的气候给矿井的建设和施工带来了巨大的困难。主要困难是，在矿井冻结凿井期间和冬季施工时主要用气镐和风动凿岩机凿进，由于做为凿进气源的压缩空气潮湿，在压风管路内产生冷凝，使压风管路内的冷凝水很容易结冰，给井下施工带来不便。

发明内容

本发明的目的是针对上述情况，提供一种防止压缩空气结冰的防冻方法

本发明同时提供一种实施上述方法的防冻装置。

一种高寒地区压缩空气防冻方法：其特征是，当输送压缩空气时，在输送管道的上游喷洒纯酒精，在输送管道下游串接有冷凝水收集器。

本发明防冻方法的优点是：常压下酒精的冰点为-117.3℃，酒精价格低廉、液体流动性好、配制较为简单，由于酒精易于挥发，当将其注入压风管后能够快速地混入空气中。当向潮湿压缩空气中混入酒精后，冷凝水中就含有酒精，形成低浓度的酒精溶液；酒精溶液的冰点低于水的冰点，因此冷凝水不易结冰，保证压缩管路的畅通。冷凝水收集器收集满后定期将冷凝水排出。这样便提高了压缩空气的干燥度，使压风管路畅通，保证矿井建设的顺利进行。

为实现上述方法，本发明提供一种防冻装置，构造是：它包括一个酒精罐，在酒精罐的底部安装一个定量调节阀，定量调节阀上连接一个风针式滴管，风针式滴管插入压风管道中。

本发明防冻装置工作原理是：存储于酒精罐中的酒精通过阀门进入插入压风管的风针式滴管中，在气流的带动下风针打开滴孔，酒精喷出，扩散至潮湿的压缩空气中，随着下游管路环境温度的降低，压缩空气中的潮气逐步达到结露点，析出水分，与酒精一起形成低浓度的酒精溶液，并进入冷凝水收集器中，由于酒精溶液冰点较低，不易结冰，达到防冻目的。

本发明防冻装置通过定量调节阀可以方便地调节酒精的注入速率，并且风针式滴管使得酒精注入量随着压风管内气流的变化而变化，当压风管内气流速率快时，会带动更多的酒精进入压缩空气中，反之亦然。

本发明已成功地应用在内蒙古自治区鲁新煤矿立井冻结法施工和冬季的施工作业中。鲁新矿井副井井筒净直径φ7.0m，井深271m，主井井筒直径φ5.0m，冻结段深度设计为184m，冻结壁的平均温度在零下7.6℃。虽然采用气镐掘进，但在主副井的施工过程中并没有出现压风管结冰的事故，保证了矿井的顺利掘进。由于当地气候严寒，一月份最低气温在零下40℃以下，采用该技术使矿井施工得以顺利进行，为严寒条件下的矿井压风管防冻问题提供了一套合理的解决方案。

附图说明

图1是本发明防冻装置使用状态示意图。

图中：1——酒精罐；2——定量调节阀；3——风针式滴管；4——压风管；5——冷凝水收集器。

具体实施方式

如图所示，本发明防冻装置包括酒精罐1，在酒精罐1的底部安装一个定量调节阀2，定量调节阀2上连接一个风针式滴管3，风针式滴管3插入压风管4中。

使用时，将本发明防冻装置安装在压风管路上游，在压风管路下游再安装一个冷凝水收集器5。供压风时，打开定量调节阀2，存储于酒精罐1中的酒精通过定量调节阀2进入插入压风管4的风针式滴管3中，在气流的带动下风针打开滴孔，酒精喷出，扩散至潮湿的压缩空气中，随着下游管路环境温度的降低，压缩空气中的潮气逐步达到结露点析出水分，与酒精一起形成低浓度的酒精溶液，并进入冷凝水收集器5中，由于酒精溶液冰点较低，不易结冰，达到防冻目的。