Пылеуловитель

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обеспыливания воздуха при бурении шпу-. ров и скважин. Пылеуловитель позволяет повысить эффективность и экономичность пылеулавливания в условиях отрицательных температур воздуха и горных пород за счет снижения аэродинамического сопротивления и интенсификации тепла и массообмепных процессов. Для этого он содержит корпус 1 с бункером 2, закрепленным на крышке 3 щелевого эжектора 4. Цилиндрическая часть корпуса 1 совместно с 3 и внутренними стенками 9 и 10 образуют трехстенный циклон с двумя кольцевыми коаксиальпо расположенными сообщающимися между собой в нижней части полостями (П) 11 и 12. Одна П 12 сообщается посредством патрубка и дополнительного эжектора с трубопроводом подачи запыленного воздуха и патрубком для выхода горячего воздуха энергоразделителя . Вторая П 1 I сообщается с помощью патрубка, заполненной льдом камеры и дополнительного эжектора с дополнительным трубопроводом подачи запыленного воздуха и патрубком для выхода холодного воздуха энергораспределителя. Нагретый поток воздуха и охлажденный поток воздуха из соответствующих патрубков вводятся в П 11 и 12 но патрубкам циклопа пылеуловителя тангенциально с возможностью движения в них по спиральным траекториям в противоположных направлениях. 1 з.п. ф-лы, 2 H,:I. SS со А-А ю со 00 4 О tsD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН э0 1298402 (5В 4 F. 21 F 5 20, E 21 С 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

/o

/ Oz

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3966940, "... 03 (22) 07.08.85 (46) 23.03.87 h î. i ¹ 11 (71) Всесою ны5 научно-исследовательский институт зо.lol »» !ц, кпх металлов

«ВНИИ- 1,) (72) П. 3,. 1»бан, В. П. Афанасьев, В. A. Кучуков, Б. A. Тимофеев и В. И. Еремеев (53) 622.807.002.54 (088.8) (56) Хейфиц С. Я. и др. Охрана труда и горно-спасательное дело. М.: Недра, 1978, с. 52.

Авторское свидетельство СССР № 240643, кл. E 21 F 5/20, Е 21 С 7/02, 1967. (54) Г1ЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обеспыливания воздуха при бурении шнуров и скважин. Пылеуловитель позволяет повысить эффективность и экономичность пылеулавливания в условиях отрицательных температур воздуха и горных пород за счет снижения аэродинамического сопротивления и интенсификации тепла и массообменных процессов. Для этого он содержит корпус с бункером 2, закрепленным на крышке 3 шелевого эжектора 4. Цилиндрическая часть корпуса 1 совместно с крышкой 3 и внутренними стенками 9 и 10 образуют трехстенный циклон с двумя кольцевыми коаксиально расположенными сообщающимися между собой в нижней части полостями (П) 11 и 12. Одна П 12 сообщается посредством патрубка и дополнительного эжектора с трубопроводом подачи запыленного воздуха и патрубком для выхода горячего воздуха энергоразделителя. Вторая П 1! сообщается с помощью патрубка, заполненной льдом камеры н дополнительного эжектора с дополнительным трубопроводом подачи запыленного воздуха и патрубком для выхода холодного воздуха энергораспределителя. Нагретый поток воздуха и охлажденный поток воздуха из соответствующих патрубков вводятся в 11 ! и 12 по патрубкам циклона пылеуловител» тангенциально с возможностьк> движени» в

ННх по спиральным траекториям в противоположных направлениях. 1 з.п. ф-lbl, 2 ил.

1298402

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обеспыливания воздуха при бурении шпуров и скважин в вечномерзлых горных породах.

Цель изобретения — повышение эффективности и экономичности пылеулавливания в условиях отрицательных температур воздуха и горных пород за счет снижения аэродинамического сопротивления и интенсификации тепло- и массообменных процессов, а также исключение намерзания уловленной пыли.

На фиг. 1 показан пылеуловитель, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Пылеуловитель состоит из корпуса 1 с бункером 2, закрепленного на крышке 3 щелевого эжектора 4 с патрубком 5 для ввода сжатого воздуха, с основанием 6 с кольцевой камерой 7 и щелью 8. Внутри корпуса 1 установлены коаксиально две цилиндрические стенки 9 и 10, образующие между собою и наружной цилиндрической стенкой корпуса

1 две коаксиальные кольцевые полости 11 и 12. Внутренняя цилиндрическая стенка 10 снабжена в нижней части карнизом 13 в виде усеченной конической поверхности, образующей с нижней частью стенки 9 зону 14 смешения.

Цилиндрическая часть корпуса 1 совместно с крышкой 3 и внутренними стенками 9 и 0 образует трехстенный циклон, который для ввода запыленного воздуха снабжен иатрубками 15 и 16. Бункер 2 снабжен разгрузочным устройством 17, опорами 18 и облицован изнутри льдофобным материалом 19, например, полиэтиленом. Полость 12 посредством патрубка 15 и дополнительного эжектора 20 сообщена с патрубком 21 ввода горячего воздуха от энергоразделителя 22 и с трубопроводом 23 запыленного воздуха. Полость 11 посредством патрубка 16, заполненной льдом камеры 24, иатрубка 25 и дополнительного эжектора 26 сообщена с патрубком

27 ввода холодного воздуха энергоразделителя 22 и с дополнительным трубопроводом

28 запыленного воздуха.

1Целевой эжектор 4 посредством патрубка 5, трубопровода 29 и распределительно- го тройника 30 сообщен с магистралью 31 сжатого воздуха. Вихревой энергоразделитель 22 посредством трубопровода 32 сообщен с распределительным тройником 30 и через него — с магистралью 31 сжатого воздуха:

Пылеуловитель работает следующим образом.

При включении в работу перфоратора (не показан) сжатый воздух из магистрали 31 через распределительный тройник 30, трубопровод 29, патрубок 5 поступает в кольцевую камеру 7 и из нее — в кольцевую щель

8 эжектора 4. Далее сжатый воздух, выходя из кольцевой щели 8 со,сверхзвуковой скоростью под углом к оси эжектора, близком

45 к прямому, создает в эжекторе 4 и во всей системе пылеулавливания разрежение, необходимое для отсоса и улавливания пыли.

Одновременно сжатый воздух из магистрали 31 через распределительный тройник

30 по трубопроводу 32 поступает в энергоразделитель 22, где он разделяется на два потока: горячий, выходящий по патрубку 21, и холодный, выходящий по патрубку 27. Установлено, что ири использовании, например, в вихревом энергоразделителе сжатого воздуха давлением 5 — 6 кгс см оказывается возможным получить холодный поток с температурой до — 50 С и горячий поток с температурой до + 150 С.

Горячий воздух, выходящий из энергоразделителя 22 по патрубку 21, поступает в дополнительный эжектор 20, где он смешивается с запыленным воздухом, поступающим по трубопроводу 23, и одновременно создает разрежение, способствующее улучшению отсасывания запыленного воздуха Но трубопроводу 23 и направлению смешанного потока по патрубку 15 в полость 12.

Холодный воздух, выходящий из энергоразделителя 22 по патрубку 27, поступает в дополнительный эжектор 26, где он смешивается с запыленным воздухом, поступающим по трубопроводу 28, и одновременно создает разрежение, способствующее отсасыванию запыленного воздуха по трубопроводу 28 и направлению смешанного потока по патрубку 16 в полость 1!.

Под влиянием разрежения, создаваемого эжекторами 4, 20 и 26, запыленный воздух от забоя шнура поступает через отверстия в буровой коронке, ио каналу буровой штанги, осевой трубке перфоратора в и ылеотсасывающий рукав (не показаны), по которому движется к пылеуловителю, где разделяется иа два трубопровода 23 и 28. При этом поступающий ио трубопроводу 23 пылевоздушный поток умеренной отрицательной температуры смешивается в дополнительном эжекторе 20 с потоком горячего воздуха, по ступающего по патрубку 21 от энергоразделителя 22, и нагревается, вследствие че о происходит кристаллизация инея и льда на пылевых частицах и их гервичная коагуляция.

Другой пылевоздушный поток, поступающий по дополнительному трубопроводу 28 и также имеющий умеренную отрицательную температуру, охлаждается посредством смешения в дополнительном эжекторе 26 с холодным воздухом низкой отрицательной температуры, поступающим от энергоразделителя 22 по патрубку 27. При этом смешанный пылевоздушный поток, имеющий низкую относительную влажность, по трубопроводу 25 поступает в камеру 24, заполненную льдом, с необсаженным и каналами и насыщается влагой за счет сублимации льда, что так1298402 же способствует коагуляции тонких фракций пыли.

Далее оба очищаемых воздушных потока вводятся по патрубкам 15 и 16 тангенциально в полости 11 и 12> где они совершают вихревые движения по спиральным траекториям в противоположных направлениях.

При этом в каждой из полостей за счет снижения скорости воздушных потоков и под влиянием центробежных сил при завихревачиях по цилиндрическим поверхностям происходит активная коа гул яция пыли, которая вместе с потоками воздуха направляется в зону 14 смешения, где вращающиеся пылевоздушные потоки, имеющие различную температуру и влагосодержание, взаимодействуют во встречных направлениях, что вызывает коагуляцию и выпадение пыли под действием взаимного столкновения пылевых частиц и кристаллизации на них льда и инея.

Уловленная пыль, имегощая высокую влажность (льдистость) собирается в бункере 2, 20 откуда она периодически выгружается с помощью разгрузочного устройства 17. П ри этом из-за высокой льдистости пыли вторичного пылеобразования прп ее выгрузке и транспортировке не наблюдается.

Наличие на внутренней поверхности бункера 2 покрытия из льдофобного материала

19, например напыленного полиэтилена, предотврагцает намерзание на стенки осажден-. ной влажной пыли и упрощает ее выгрузку.

Очищенный от пыли воздух движется в 30 эжектор 4, где, смешавшись с выходящим из кольцевой щели 8 сжатым воздухом, также частично очищается от пыли за счет кондепсационных процессов и поступает в окружающую атмосферу.

В случаях, когда бурение шнуров одновременно ведут несколькими перфораторами по горным породам с различной льдистостью, пылевоздуцгный поток из забоя с более высокой льдистостью пород направлягот в трубопровод 23 для смешения с горячим воздухом в дополнительном эжекторе 20 энергоразделителя 22, а пылевоздушный поток из забоя, где породы имеют меныггуго льдистость, направляют в трубопровод 28 для смешения в дополнительном эжекторе 26 с холодным воздухом, поступающим Tlo патрубку 45

27 от энергоразделителя 22. В этом случае эффект осаждения пыли усиливается за счет активного таяния частиц льда, содержащегося в пыли, при контакте ее с горячим воздухом и последующего взаимодействия потоков с различными температурами и влаго50 содержанием.

В предлагаемом пылеуловителе отс тствуют узлы из дефицитных тканей, обладающие высоким аэродинамическим сопротивлением, что удешевляет его конструкцию, упрощает эксплуатацию и повышает надежность работы.

Применяемый в предлагаемом пылеуловителе щелевой эжектор 4 отличается ггизким аэродинамическим сопротивлением и высокой подачей воздуха, которая в jHHH() l случае складывается из суммарных расходов пылевоздушных потоков, поступающих по пылеотсасывающим трубопроводам 23 и

28 и от энергоразделителя 22 по патрубкам

21 и 27.

Единственным узлом в предлагаемом пылеуловителе, требующем периодической рс— генерации, является заполненная льдом камера 24, в которой HpoHcxo;IHT увлажнение холодного пылевоздушног0 потока за счет сублимации льда с поверхности пропускающиx пылевоздушHûé поток каналов. По мере расходования льда, находящегося в камере

24, запасы его восстанавливают, что не представляет технических трудностей и не требует существенных экономических затрат.

Формула изобретены.я ! . Пылеуловитель, включактщий корпус с бункером и с крышкой, на которой установлен эжектор, циклон и труoollpoBo;l подачи запыленного воздуха, от,гичаюигиг1ся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности пылеулавливания в условиях отрицательных температур воздуха и горных пород за счет снижения аэродинамического сопротивления и интенсификации тепло- и массообменных процессов, он снабжен эпергоразделителем с патрубками для выхода горячего и холодного воздуха и заполненной льдом камерой, дополнительными эжекторами и дополнительным трубопроводом подачи запыленного воздуха, при этом циклон выполнен трехстенным с образованием двух кольцеBblx. коаксиально расположенных и сообщенных между собой в нижней части полостей, из которых одна полость сообщена через патрубок и дополнительный эжектор с трубопроводом подачи запыленного воздуха и с патрубком для выхода горячего воздуха энергоразделителя, а другая полость сообщена через заполненную льдом камеру и дополнительный эжектор с дополнительным трубопроводом подачи запыленного воздуха и с патрубком для выхода холодного воздуха энергоразделителя.

2. Пылеуловитель п0 и. 1, от>гичающггггс.г тем, что, с целькг исключения намерзания уловленной пыли. стенки бункера покрыты изнутри льдофобным материалом.

1298402

25 2Á 28

Фи(?.?

Составитель А. Губайловский

Редактор А. Сабо Техред И. Верее Корректор И. Муска

Заказ 745/34 Тираж 430 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4