Устройство для автоматического отвода воды из дегазационного трубопровода

 

()909226

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕЕЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.07.80 (21) 2951738/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 21 F 17/00

Государственный комлтет

СССР

Опубликовано 28.02.82. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.82 (53) УДК 622.531 (088.8) йо делам иэобретеиий и открытий

М. Н; Долгополов, И. М. Местер и В. Н. Шатохин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и про конструкторский угольный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОТВОДА ВОДЫ

ИЗ ДЕГАЗАЦИОННОГО ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для автоматического удаления воды из дегазационных трубопроводов при дегазации угольных шахт.

Известно устройство для автоматическо- 5 го отвода воды из дегазационного трубопровода, включающее корпус, соединительный патрубок и поплавок (1).

Недостатком этого устройства является его низкая эффективность и надежность в 1О работе.

Известно устройство для автоматического отвода воды из дегазационного трубопровода, включающее корпус с обратным и воздуховпускным клапаном, поплавок с за закрепленным на нем клапаном и толкате- 15 лем открывания воздуховпускного клапана и соединительный патрубок для соединения корпуса устройства с дегазационным трубопроводом (2).

Недостатком этого устройства является

его низкая надежность в работе, так как при малых значениях разрежения в дегазационном трубопроводе наблюдается малое перемещение поплавка при переходе устройства из состояния «Заполнение водой» в состоя2 ние «Слив воды» и наоборот. Кроме того, установлена. целесообразность увеличения производительности устройства без увеличения его размера по высоте, учитывая необходимость установки устройства ниже уровня дегазационного трубопровода, проложенного в ограниченном пространстве горных выработок.

Цель изобретения — повышение производительности устройства и надежности работы в широком диапазоне значении разрежения в дегазационном трубопроводе без увеличения размеров устройства по высоте.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено воздухоотводной трубкой, соединяющей его корпус с дегазационным трубопроводом и дополнительным обратным клапаном, установленным в соединительном патрубке, при этом клапан, закрепленный на поплавке, установлен с возможностью перекрытия канала воздухоотводной трубки, а поплавок выполнен в виде двух. усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — зависимости подъемной си909226

Ю и

$0

SS лы поплавков переменного и,постоянного сечений..

Устройство состоит из корпуса 1, снабженного обратныи клапаном 2 для слива воды, воздуховпускным клапаном 3, соединительным патрубком 4 для присоединения устройства к де азационному трубопроводу 5 в месте скопления воды и воздухооводной трубкой 6 для соединения с верхней (не заполненной водой) частью дегазационного трубопровода 5.

Соединительный патрубок 4 снабжен обратным клапаном 7. Внутри корпуса 1 устройства находится поплавок 8 выполненный в виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, который может перемещаться в вертикальном направлении по направляющей 9, исключающей возможность поворота поплавка вокруг вертикальной оси. На поплавке закреплены толкатель

10 открывания воздуховпускного клапана 3 и клапан 11 для перекрытия воздухоотводной трубки 6.

Устройство работает следующим образом.

При соединении с дегазационным трубопроводом в корпусе 1 устройства создается разрежение, равное разрежению в дегазационном трубопроводе. Поплавок 8 находится в нижнем положении и клапан 11 не перекрывает воздухоотводную трубку 6.

На клапанах 2 и 3 за счет разности давлений создаются усилия, под действием которых они закрываются. Клапан 7 находится в нейтральном приоткрытом состоянии и не препятствует поступлению воды из дегазационного трубопровода 5 через патрубок 4 в корпус устройства, Вода заполняет корпус и уровень ее повышается.

При достижении водой уровня ватерлинии поплавка, последний всплывает и перемещается вверх до соприкосновения толкателя 10 с рабочей поверхностью клапана 3.

Поскольку клапан 3 прижат к кромке воздуховпускного отверстия с определенным усилием за счет разрежения в корпусе, дальнейший подъем поплавка прекращается. По мере дальнейшего повышения уровня подьемная сила поплавка увеличивается и усилие толкателя 10 достигает величины, достаточной для открывания клапана 3.

При открывании этого клапана поплавок скачкообразно перемещается вверх и клапан 11 перекрывает воздухоотводную трубку 6. Так как клапан 3 открыт, давление в корпусе устройства .выравнивается с атмосферным, обратный клапан 7 закрывается, а обратный клапан 2 открывается и вода вытекает из корпуса устройства.

При понижении уровня ниже ватерлинии поплавок не перемещается вслед за уровнем воды, а зависает на клапане 11, где за счет разности давления создается удерживающее поплавок усилие. По мере понижения уровня открывающее усилие от веса поплавка возрастает и достигает величины, достаточной для открывания этого клапана.

При открывании клапана 11 поплавок скачкообразно перемещается вниз, корпус устройства сообщается с дегазационным трубопроводом и работа устройства осуществляется в описанной выше последовательности.

Для иллюстрации преимущества устройства с поплавком переменного сечения (фиг. 2) показаны зависимости подъемной силы F поплавков переменного сечения (кривая А) и постоянного сечения (прямая В) от глубины их погружения h., развивающих при полном погружении h „, равные усилия иакс

При малых значениях разрежения в газопроводах, составляющих 10 — 20 /о от верх— него значения, усилия F gq возникающие на клапанах 3 и 11 (фиг. 1) и преодолеваемые поплавком, также составляют 10 — 20О/о от Гиак (фиг. 2).

Для преодоления усилия F ; при заполнении корпуса водой поплавок постоянного сечения погружается от ватерлинии на глубину oh и после открытия клапана 3 на это же расстояние поднимается вверх (которое иногда не достаточно для закрытия клапана 11), а поплавок переменного сечения погружается на значительно большую глубину oh (oh = 3 - 5 oh ) и после открытия клапана 3 совершает «Скачок» вверх на большее расстояние вполне достаточное для перекрытия клапаном 11 воздухоотводной трубки и отключения корпуса от дегазационного трубопровода. Аналогичные взаимодействия поплавка и клапанов происходят при сливе воды.

Значительно большая подвижность поплавка переменного сечения существенно повышает надежность переключения клапанов и, соответственно, надежность работы устройства в целом.

Для симметричности характеристики переключения клапанов, через которые в устройстве протекает одна и та же среда (воздух), сечения проходных отверстий клапанов приняты равными, а поплавок выполнен симметричным относительно ватерлинии в ви4S де двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, с отношением пол ного объема поплавка к объему вытесняемой за счет его массы воды, равным 2:1.

Экспериментальные исследования подтвердили преимущества и целесообразность предлагаемых усовершенствований устройства. Использование предлагаемых устройств для автоматического отвода воды из дегазационного трубопровода будет способствовать повышению эффективности работы шахтных дегазационных систем и сокращению численности обслуживающего персонала.

909226

Формула изобретения брак гнали гг няс

Фиг.f

Составитель В. Баранов

Редактор Ю. Середа Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Заказ 828 49 Тираж 470 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для автоматического отвода воды из дегазационного трубопровода, включающее корпус с обратным и воздуховпускным клапанами, поплавок с закрепленными на нем клапаном и толкателем для открывания воздуховпускного клапана и соединительный .патрубок для соединения корпуса устройства с дегазационным трубопроводом, отличающееся тем, что, с целью повышения 1о производительности устройства и надежности работы в широком диапазоне значений разрежения в дегазационном трубопроводе без увеличения размеров устройства по высоте, оно снабжено газоотводной трубкой, соединяющей его корпус с дегазационным трубопроводом, и дополнительным обратным клапаном, установленным в соединительном патрубке, при этом клапан, закррепленный на поплавке, установлен с возможностью перекрытия канала газоотводной трубки, а поплавок выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими. основаниями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белов А. В. и др. Водоотделители для дегазационных скважин. «Уголь», 1962, № 2, с. 11.

2. Авторское свидетельство СССР № 219514, кл. Е 21 F 17/00, 1965 (прототип).