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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abscheiden von staubförmigen Teilen aus einem Luftstrom, insbesondere für die Bewetterung von Gruben, bei welcher die einem Abscheider zuzuführende staubbeladene Luft mittels eines Gebläses durch ein Venturirohr gefördert wird, wobei der durch das Venturirohr strömenden Luft durch eine Düse Wasser zugeführt wird. Eine solche Einrichtung dient beispielsweise dazu, um beim Einsatz von Vortriebsmaschinen und andern Arten von Maschinen in Gruben die staubgeschwängerte Luft zu entstauben. Die Verwendung von Venturirohren hat sich als vorteilhaft erwiesen, jedoch tritt bei solchen Venturirohren eine starke Lärmentwicklung auf, welche das Arbeiten in der Grube wesentlich beeinträchtigt.
Die Lärmentwicklung ist einerseits eine schwere Belastung für die in der Grube arbeitenden Personen und bringt anderseits auch eine Unfallsgefahr mit sich, da die Aufmerksamkeit durch die Lärmentwicklung verringert wird.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, diese Nachteile zu vermeiden und besteht im wesentlichen darin, dass mehrere parallel geschaltete Venturirohre in einem rohrförmigen Gehäuse eingesetzt sind, welches von einem Wasserbehälter für das den Düsen zuzuführende Wasser zumindest teilweise ummantelt sind. Durch die Anordnung mehrerer parallel geschalteter Venturirohre wird der Luftdurchsatz und damit der Wirkungsgrad der Einrichtung vervielfacht, jedoch wird dadurch auch die Lärmentwicklung erhöht. Dadurch, dass die Venturirohre von einem Wassermantel umgeben sind, wird nun eine weitgehende Geräuschdämpfung erzielt. Durch die Anordnung der Venturirohre in einem rohrförmigen Gehäuse, welches seinerseits von dem Wasserbehälter ummantelt ist, wird eine wesentliche konstruktive Vereinfachung und eine günstige Formgebung für den Wasserbehälter erreicht.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass in dem rohrförmigen Gehäuse zwei senkrecht zu seiner Achse stehende Abschlussplatten eingesetzt sind, welche Aufnahmebohrungen aufweisen, in welche die beiden Enden der Venturirohre eingesetzt sind. Die Venturirohre sind somit in dem rohrförmigen Gehäuse starr gehaltert. Der Raum in dem rohrförmigen Gehäuse zwischen den beiden Abschlussplatten ist mit Luft gefüllt, so dass die Venturirohre in einem Luftmantel eingeschlossen sind, wobei dieser Luftmantel wieder durch den Wassermantel umgeben ist. Durch diesen Luftmantel in Verbindung mit dem Wassermantel wird ein Optimum der Geräuschdämpfung erzielt.
Gemäss der Erfindung sind zweckmässig die Aufnahmebohrungen in den Abschlussplatten im Kreis um die Achse des rohrförmigen Gehäuses angeordnet, wobei an den Abschlussplatten je eine zentrale Platte festgeschraubt ist, die die Ränder der Venturirohre übergreift. Hiedurch wird eine einfache Konstruktion erzielt. Zweckmässig bind die Abschlussplatten mit dem rohrförmigen Gehäuse verschweisst. Es wird durch die zentralen Platten eine feste Verspannung der einzelnen Venturirohre mit den Abschlussplatten und dem rohrförmigen Gehäuse erreicht, was wieder im Sinne einer Geräuschverminderung vorteilhaft ist und da diese zentralen Platten mit den Abschlussplatten lediglich verschraubt sind, wird in einfacher Weise eine Demontage der Venturirohre aus ihrer Halterung ermöglicht.
Gemäss der Erfindung ist die Anordnung zweckmässig so getroffen, dass in die Aufnahmebohrungen der am Einströmende der Venturirohre angeordneten Abschlussplatte je ein Ring eingesetzt ist. der wenigstens eine Düse trägt und unter dessen Zwischenschaltung das betreffende Venturirohr durch die zentrale Platte in der Bohrung der Abdeckplatte festgehalten ist. Damit kann auch die Düsenhalterung in einfacher Weise demontiert werden.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform ist hiebei die Anordnung so getroffen, dass der Ring an seiner Aussenseite eine ringsumlaufende Ringnut aufweist, von welcher aus ein Kanal zu der Düse geführt ist, dass in den Stegen der Abschlussplatte zwischen den Aufnahmebohrungen Querbohrungen vorgesehen sind, welche die durch die Ringnuten gebildeten Ringräume verbinden und dass in der Abschlussplatte wenigstens eine Querbohrung vorgesehen ist, welche das rohrförmige Gehäuse durchdringt und in einen durch die Ringnut gebildeten Ringraum einmündet und an welche eine Druckleitung für das den Düsen zuzuführende Wasser angeschlossen ist.
Hiebei ist zweckmässig die Düsenhalterung von einem die Eintrittsöffnung des Venturirohres überbrückenden Bügel gebildet, welcher eine mittig angeordnete Düse trägt und welcher an den in die Aufnahmebohrung eingesetzten Ring angeschlossen ist, vorzugsweise mit diesem aus einem Stück besteht und welcher eine von der Ringnut ausgehende und zur Düse führende Bohrung aufweist. Es können somit alle Ringnuten von einer einzigen Druckleitung aus mit Druckwasser versorgt werden, welches über die Bohrungen der die Eintrittsöffnung der Venturirohre überbrückenden Bügel zu den Düsen geführt wird.
In den Venturirohren werden die in der Luft schwebenden Staubteilchen durch das durch die Düsen eingesprühte Wasser niedergeschlagen und das mit Staub beladene Schlammwasser wird abgeführt. Es ist
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bekannt, dieses Schlammwasser durch Absetzen des Schlammes zu reinigen und das weitgehend gereinigte Wasser im Kreislauf wieder den Düsen zuzuführen. Dies hat einerseits den Vorteil, dass der Wasserverbrauch vermindert wird und anderseits den Vorteil, dass nur der Schlamm abgeführt werden muss, so dass die Umgebung des Entstaubers nicht durch das Schlammwasser verunreinigt wird. Die Absonderung des Schlammes, welcher die Staubteilchen enthält, vom Wasser, erfolgt bei der bekannten Anordnung durch Hydrozyklone.
Solche Hydrozyklone sind störungsanfällig, u. zw. insbesondere dadurch, dass das Auslassventil häufig verstopft wird. Die Wiederinstandsetzung des infolge der Verstopfung des
Auslassventils ausgefallenen Hydrozyklons ist zeitraubend und wenn solche Entstaubungseinrichtungen in der Grube verwendet werden, so muss im Falle des Ausfallens der Entstaubungseinrichtung die Arbeit in der Grube eingestellt werden, da dann die Staubbelastung der Luft das erträgliche Ausmass überschreitet.
Aus diesem Grunde mussten bei den bekannten Einrichtungen mehrere Hydrozyklone vorgesehen sein, so dass bei Ausfall eines Hydrozyklons ein anderer Hydrozyklon angeschaltet werden kann.
Die erfindungsgemässe Ausbildung, bei welcher die Venturirohre in einem rohrförmigen Gehäuse eingesetzt sind, welches seinerseits vom Wasserbehälter ummantelt ist, ermöglicht nun auch in einfacher Weise die Abtrennung des Schlammes aus dem Schlammwasser. Gemäss einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung ist daher die Anordnung so getroffen, dass der Wasserbehälter das rohrförmige Gehäuse, in welches die Venturirohre eingesetzt sind, ringsum mit Abstand umgibt, dass der
Zwischenraum zwischen der Aussenwand des Wasserbehälters und dem rohrförmigen Gehäuse durch eine Trennwand unterteilt ist,
zu deren einer Seite eine Zuführungsleitung für das mit Staubteilchen beladene
Schlammwasser in den Wasserbehälter mündet und zu deren anderer Seite eine Leitung für das den Düsen zuzuführende Wasser und eine Frischwasserleitung an den Wasserbehälter angeschlossen ist, wobei eine Überströmöffnung vorgesehen ist, welche die Räume zu beiden Seiten der Trennwand verbindet, und wobei zwischen der Zuführungsstelle für das Schlammwasser zum Wasserbehälter und der Überström- öffnung ein Lamellenabscheider für den Schlamm angeordnet ist. Ein solcher Lamellenabscheider ist nicht störungsanfällig.
Das Schlammwasser wird zwischen den Lamellen durchgeführt, wo der Schlamm abgeschieden wird und absinkt und das Wasser, welches so weit gereinigt ist, dass es ohne weiteres wieder den Düsen zugeführt werden kann, strömt über den Überlauf zur andern Seite der Trennwand.
Der abgeschiedene Schlamm enthält immer noch einen Wasseranteil und dieser Wasseranteil wird nun durch die Frischwasserleitung ergänzt. Zur einen Seite des Überlaufes erfolgt somit die Abscheidung des Schlammes vom Wasser und zur andern Seite befindet sich dann das den Düsen wieder zuzuführende Wasser.
Auf diese Weise kann der Wassermantel zwischen dem rohrförmigen Gehäuse und der Behälterwandung für die Schlammabscheidung ausgenutzt werden.
Vorzugsweise ist die Ausbildung so getroffen, dass die den Zwischenraum zwischen der Aussenwand des Wasserbehälters und dem rohrförmigen Gehäuse unterteilende Trennwand ungefähr senkrecht angeordnet ist und unterhalb des rohrförmigen Gehäuses in Achsrichtung desselben verläuft und dass die Überströmöffnung oberhalb des rohrförmigen Gehäuses vorgesehen ist.
Um die Abscheidewirkung zu verbessern, ist hiebei zweckmässig die Anordnung so getroffen, dass die Zuführungsleitung für das Schlammwasser in einen abwärts gerichteten Kanal mündet, dessen Querschnitt sich über die gesamte sich in Achsrichtung des rohrförmigen Gehäuses erstreckende Länge des Wasserbehälters erstreckt. Hiebei geht die zu den Düsen führende Leitung vorzugsweise vom unteren Bereich desjenigen Teiles des Wasserbehälters aus, welcher an der dem Lamellenabscheider abgewendeten Seite des rohrförmigen Gehäuses liegt. Die Frischwasserleitung mündet vorzugsweise in den oberen Bereich dieses Teiles des Wasserbehälters, so dass ein Gemisch von Frischwasser und aus dem Schlamm abgeschiedenes Wasser, welches über den oben angeordneten Überlauf in diesen Teil des Wasserbehälters gelangt, den Düsen zugeführt wird.
Hiebei ist zweckmässig, dass die Frischwasserleitung durch ein von einem Schwimmer in Abhängigkeit von der Füllhöhe des Wasserbehälters gesteuertes Ventil abschliessbar ist, so dass durch die Frischwasserzufuhr der Wasserspiegel im Wasserbehälter im Betrieb stets auf der gleichen Höhe gehalten wird.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.
Fig. l zeigt die Seitenansicht der gesamten Anlage. Fig. 2, 3 und 4 zeigen die Venturirohre mit dem sie umgebenden Wassermantel, wobei Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-11 der Fig. 3, Fig. 3 eine Ansicht in
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zeigt im Detail das Eintrittsende eines in die Abschlussplatte eingesetzten Venturirohres im gleichen Schnitt wie Fig. 2.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Gesamtanordnung stellt --1-- die Anschlussstelle für die Lutte dar, durch welche die vor Ort abgesaugte Luft in Richtung des Pfeiles --2-- eintritt. --3-- sind Venturirohre,
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--2-- durchströmt--5-- durch einen Balg --7-- verbunden. --8-- ist der Antriebsmotor für das Gebläse. --9-- ist eine Pumpe für die Förderung von Wasser zu den Düsen --4--. --10-- ist eine Pumpe für die Schlammabsaugung aus dem Gehäuse des Zentrifugalabscheiders. --11 und 12-- sind Kanäle, durch welche die vom Gebläse --6-- angesaugte Luft abströmt.
--13 und 14-- sind Kufen, welche durch eine Stange --15-gelenkig miteinander verbunden sind und auf welchen die gesamte Einrichtung nach Massgabe des Fortschrittes des Ausbruches in Richtung zum Ausbruch verschoben werden kann.
Fig. 2, 3 und 4 zeigen den die Venturirohre --3-- aufweisenden Teil in grösserem Massstab. In ein rohrförmiges Gehäuse --16-- sind zwei Abschlussplatten --17 und 18-- eingeschweisst. Diese Abschlussplatten --17 und 18-- weisen Aufnahmebohrungen --19 und 20-- auf, in welche fünf Venturirohre --3-eingesetzt sind. Das rohrförmige Gehäuse --16-- ist von einem Behälter --21-- umgeben, der mit Wasser gefüllt ist. Zwischen den Wänden des Behälters --21-- und dem rohrförmigen Gehäuse --16-- ist somit ein Wassermantel --22-- gebildet. Der Behälter ist durch Querwände --23 und 24-- unterteilt und der Wassermantel --22-- befindet sich in dem Raum zwischen den Querwänden --23 und 24--.
In die Aufnahmebohrungen --19-- der Abschlussplatte --17-- sind die Eintrittsenden --25-- der Venturirohre --3-- eingesetzt. Überdies sind in die Aufnahmebohrungen --19-- der Abschlussplatte --17-Ringe --26-- eingesetzt. Die Ränder der Ringe --26-- werden von einer zentralen Platte --27-- übergriffen und die Ränder der Austrittsenden --28-- der Venturirohre --3-- werden von einer zentralen Platte --29-- übergriffen. Die beiden zentralen Platten --27 und 29-- sind durch Schrauben-30 und 31-mit den Abschlussplatten --17 und 18-- verschraubt, so dass die Venturirohre durch die zentralen Platten - 27 und 29-- in ihrer Lage festgehalten werden.
Die Ringe --26-- weisen, wie Fig. 5 in grösserem Massstab zeigt, an ihrer Aussenfläche eine Ringnut - auf. In den Stegen --33-- zwischen den einzelnen Aufnahmebohrungen --19-- sind in der Abschlussplatte --17-- Boyhrungen --34-- vorgesehen, welche die durch die Ringnuten --32-- gebildeten Ringräume der verschiedenen Ringe --26-- miteinander verbinden. Über eine Bohrung --35-- in der Abschlussplatte --17-- ist der durch die Ringnut --32-- eines der Ringe --26-- gebildete Ringraum mit einem Anschluss --36-- für Druckwasser verbunden, welches den Düsen zugeführt werden soll.
Die Ringe --26-- weisen Bügel-37-- auf, welche eine zentrale Düse --4-- tragen. Durch eine Bohrung --38-- in diesen Bügeln --37-- wird das Druckwasser aus den Ringräumen Düsen --4-- zugeführt.
Der Wasserbehälter --21-- umgibt das rohrförmige Gehäuse --16-- ringsum, so dass dieses rohrförmige Gehäuse durch den Wassermantel --22-- vollkommen umgeben ist. Der Raum zwischen der Unterseite des rohrförmigen Gehäuses --16-- und dem Behälter --21-- ist durch eine sich in Achsrichtung des rohrförmigen Behälters erstreckende Trennwand --39-- abgeschlossen, wodurch der Wassermantel --22-- in zwei Räume --40 und 41-- unterteilt ist. Diese beiden Räume --40 und 41-stehen über einen Überlauf --42-- miteinander in Verbindung. --43-- sind Zuführungsleitungen für das Schlammwasser, welches von der Schlammpumpe --10-- gefördert wird.
Aus diesen Zuführungsleitungen --43-- gelangt das Schlammwasser in einen Kanal --44--, welcher durch zwei an die Wände --23-- angeschlossene Bleche --45 und 46-- begrenzt ist. Der Querschnitt des Kanals --44-- erstreckt sich somit über die gesamte Länge des Wasserbehälters zwischen den Querschnitten --23 und 24--. Durch diesen Kanal fliesst nun das Wasser schräg abwärts in den unteren Teil des Raumes Zur Vergleichmässigung der Strömung ist in den Kanal eine Querwand --47-- mit Durchtrittsöffnungen --48-- eingebaut.
Das in den unteren Teil des Raumes --40-- gelangende Schlammwasser strömt nun im Raum --40-aufwärts durch einen von Lamellen --49-- gebildeten Lamellenabscheider hindurch. Die Lamellen - erstrecken sich von der Querwand --23-- bis zur Querwand --24--. Die Wandungen --45 und 46-wirken hiebei auch als Lamellen. Beim Durchströmen des Schlammwassers durch diese Lamellen scheidet sich der Schlamm aus dem Wasser ab und gelangt in den unteren Teil des Raumes --40-- zu einem schrägen Boden --50--, während das vom Schlamm weitgehend gereinigte Wasser über den Überlauf --42--
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in den Raum --41-- strömt. --51-- ist eine Austragsöffnung, deren Deckel ein Schauglas --52-- aufweist.
Aus dem Raum --41-- wird von der Pumpe --9-- über eine Leitung --53-- Wasser abgesaugt und zum Anschluss --36-- gefördert, über welchen es den Düsen --4-- zugeführt wird.
Mit dem Schlamm wird auch ein Wasseranteil abgeführt und das vom Schlamm befreite Wasser reicht somit nicht für die Versorgung der Düsen aus. Es ist daher ein Frischwasserzulauf --54-- vorgesehen, durch welchen die verlorene Wassermenge ergänzt wird. Dieser Frischwasserzulauf, welcher an eine Wasserleitung angeschlossen sein kann, ist durch ein nicht dargestelltes Ventil abgeschlossen, welches in Abhhängigkeit von der Füllhöhe im Behälter --21-- durch einen nicht dargestellten Schwimmer gesteuert ist.
An der Oberseite des Behälters sind zwei Vierkantrohre --55-- in die Wandung des Behälters eingebaut. Diese Rohre --55-- sind an den Enden offen und weisen Bohrungen --56-- auf. Durch diese Bohrungen --56-- und die Rohre --55-- wird der Wasserbehälter --21-- entlüftet, wobei diese Rohre - gleichzeitig eine Versteifung des Wasserbehälters --21-- darstellen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Abscheiden von staubförmigen Teilen aus einem Luftstrom, insbesondere für die Bewetterung von Gruben, bei welcher die einem Abscheider zuzuführende staubbeladene Luft mittels eines Gebläses durch ein Venturirohr gefördert wird, wobei der durch das Venturirohr strömenden Luft durch eine Düse Wasser zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallel geschaltete Venturirohre (3) in einem rohrförmigen Gehäuse (16) eingesetzt sind, welches von einem Wasserbehälter (21) für das den Düsen (4) zuzuführende Wasser zumindest teilweise ummantelt ist.