CS230620B1

CS230620B1 - Safety flap for pipelines or ventilation flues

Info

Publication number: CS230620B1
Application number: CS699682A
Authority: CS
Inventors: Jiri Klement; Rudolf Winkler
Original assignee: Jiri Klement; Rudolf Winkler
Priority date: 1982-10-01
Filing date: 1982-10-01
Publication date: 1984-08-13

Description

Vynález řeší bezpečnostní klapu do potrubí nebo lutnového tahu pro zamezení přenosu výbuchu potrubím ž oblasti jím zachvácené do ostatních částí průmyslového objektu nebo v případě důlního separátního větrání pro zamezení přenosu výbuchu metanu a uhelného prachu lutnovým tahem z oblasti jím zachvácené do ostatních částí dolu.The invention solves a safety flap in a duct or lute draft to prevent the transfer of an explosion through a duct from an area seized by it to other parts of an industrial building or, in the case of mine separate ventilation, to prevent the methane and coal dust explosion.

Vývojem bezpečnostní klapy pro zamezení přenosu výbuchu metanu a uhelného prachu lutnovým tahem na prostupu izolačním zařízením v dole se dosud ani u nás, ani v zahraničí nikdo nezabýval, U nás se pro tento případ používala bezpečnostní klapa hrázová, určená především pro převádění větrů proudících důlním dílem přes hrázový objekt. Tato bezpečnostní klapa je tvořena silnostěnnou trubkou zabudovanou ve zdi hrázového objektu, jejíž oba konce přečnívají zeď hrázového objektu, s uzavíracími orgány ve tvaru silnostěnné desky kruhového tvaru, kolmo nastavené ke směru větrního proudu.The development of safety clusters to prevent transmission of methane and coal dust explosion by lute pull to the penetration of insulation equipment in the mine has not been addressed in the Czech Republic or abroad yet. In this case we used a dam dam designed especially for transfer of winds flowing through the mine over the dike object. This safety flap is formed by a thick-walled tube embedded in the wall of the dike, both ends of which project beyond the wall of the dike, with shut-off members in the form of a thick-walled plate of circular shape, perpendicular to the wind direction.

Tyto uzavírací orgány jsou instalovány mimo silnostěnnou trubku na obou stranách hrázového objektu. Fixované jsou na hřídelích, axiálně vedených ve vodítkách, jež jsou zabudované pomocí žeber uvnitř silnostěnné trubky. Při výbuchu dochází účinkem tlakové vlny k samočinnému přiražení uzavíracích orgánů na čela silnostěnné trubky a k jejich zajištění v uzavřené poloze pomocí západky a přítlačného pera, instalovaných na obou koncích silnostěnné trubky.These shut-off members are installed outside the thick-walled pipe on both sides of the dam structure. They are fixed on shafts axially guided in guides, which are incorporated by means of ribs inside the thick-walled pipe. In the event of an explosion, the pressure wave causes the shut-off members to be automatically pushed onto the faces of the thick-walled pipe and secured in the closed position by means of a latch and a pressure spring installed at both ends of the thick-walled pipe.

Použití této bezpečnostní klapy hrázové v lutnovém tahu na prostupu hrázovým objektem má za následek podstatné zvýšení aerodynamického odporu lutnového tahu a s ohledem na nesrovna-r tělně vyšší rychlosti větrů v lutnovém tahu v porovnání s rychlostmi větrů v důlním díle velké energetické ztráty.The use of this safety barrier in the lute pull for the passage through the dike object results in a substantial increase in the aerodynamic resistance of the lute pull and in view of the unparalleled higher wind velocities in the lute pull compared to the wind speeds in the mine, large energy losses.

Pro odvětrání čelby raženého nebo prohlubovaného důlního díla je protq zapotřebí mnohdy projektovat radiální ventilátory s velkým instalovaným příkonem elektromotoru, jejichž instalování v dole vyžaduje s ohledem na velkou hlučnost těchto ventilátorů ražbu komor jako ventilátoroven. Navíc napojení této bezpečnostní klapy hrázové na lutnový tah nedává záruku její spolehlivé funkce v případě výbuchu a jeho provedení je prostorově náročné, neboť je nutné v místech uzavíracích orgánů této klapy provedení velkého zvětšení průřezu lutnového tahu, což vyžaduje i velké zvětšení průřezu důlního díla v místě hrázového objektu. Výše uvedené maximálně zvyšuje náklady separátního větrání raženého nebo prohlubovaného důlního díla.In order to vent the face of a mined or excavated mine work, it is often necessary to design radial fans with a large installed power input of the electric motor, the installation of which in the mine requires the excavation of the chambers as ventilating rooms. In addition, the connection of this dyke safety clasp to the lute pull does not guarantee its reliable function in the event of an explosion and its design is spatially demanding, since it is necessary to carry out a large increase in the lute pull cross-section dam object. The above maximizes the cost of separate ventilation of the mined or excavated mine.

Tyto nedostatky jsou na maximum sníženy bezpečnostní klapou podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že je tvořena vnitřním tělesem, fixovaným na obou koncích distančními vložkami, dále uzavíracími orgány opatřenými aerodynamickými nástavci, vytvářejícími spolu s vnitřními tvarovanými stěnami distančních vložek na nátokové straně uzavíracích orgánů mezikruhové konfuzory a na odtokové straně mezikruhové difuzory, vnějším pláštěm, uvnitř kterého jsou vnitřní těleso a uzavírací orgány instalovány a jež je zejména v případě důlního separátního větrání v části obsahující vnitřní těleso a uzavírací orgány zabudován ve stěně hrázového objektu a zde fixován pomocí žeber a konfuzorovým přechodem na vstupu a difuzorovým přechodem na výstupu, kterými je provedeno napojení vnějšího pláště na potrubí nebo lutnový tah.These drawbacks are minimized by the safety flap according to the invention, which consists of an inner body fixed at both ends by means of spacers, furthermore closing elements provided with aerodynamic extensions forming together with inner shaped walls of spacers on the inflow side of the closing elements an outer casing in which the inner body and shut-off elements are installed and which, in the case of separate mine ventilation, in the part comprising the inner body and shut-off elements, are incorporated in the wall of the dam object and fixed there by ribs and confusor inlet inlet and diffuser inlet at the outlet, by which the outer sheath is connected to the pipeline or a lute pull.

Takové provedení bezpečnostní klapy do potrubí nebo do lutnového tahu plně vyhovuje ustanovením bezpečnostních předpisů a s ohledem na instalování funkčních částí klapy ve vnějším plášti zabudovaném zejména v případě separátního větrání v této části ve zdi hrázového objektu a instalováni na vstupu konfuzorového a na výstupu difuzorového přechodu spolehlivě zabraňuje přenosům výbuchu, resp. tlakové vlny po výbuchu lutnovým tahem přes hrázový objekt v dole. Navíc umožňuje provedení optimálních tvarů průtočných kanálů bezpečnostní klapy v místě uzavíracích orgánů bez nároků na prostor zejména v případě důlního separátního větrání před i za izolačním zařízením a tedy snižuje energetické ztráty vznikající při průtoku bezpečnostní klapou bez nároků na zvětšení průřezu důlního díla v místě hrázového objektu.Such a design of the safety gutter in the pipeline or in the lute draft fully complies with the provisions of safety regulations and with regard to the installation of the functional portions of the gutter in the outer jacket built especially in the case of separate ventilation in this part in the wall of the dike. explosion transmissions, respectively. pressure waves after an explosion by a lute pull over a dike object in a mine. In addition, the design of the optimum flow channel shapes makes it possible to provide safety gaps at the space of the shut-off elements without space requirements, especially in the case of mine separate ventilation before and after the insulation device and thus reduces energy losses resulting from flow through the safety flap.

Využití křivočarých mezikruhových difuzorů na odtokových stranách uzavíracích orgánů zajišťuje maximální účinnost energetické přeměny kinetické energie na tlakovou a spolu s mezikruhovými konfuzory zabezpečuje minimální energetické ztráty při průtoku touto bezpečnostní klapou. iThe use of curvilinear circular diffusers on the outflow sides of the shut-off elements ensures maximum energy conversion of kinetic energy to pressure and together with inter-circular confusors ensures minimal energy losses during flow through this safety flap. and

K dalším výhodám bezpečnostní klapy podle vynálezu patří možnost stavebnicového provedení, dovolující provádět výměnu jednotlivých částí bezpečnostní klapy a jednoduchou montáž a demontáž v dole. Dále se tato bezpečnostní klapa vyznačuje minimální obsluhou a údržbou, provozní spolehlivostí za stižených podmínek daných mikroklimatickými podmínkami a prašným a výbušným prostředím v dole a univerzálností.Further advantages of the safety cushion according to the invention include the possibility of a modular design, allowing the replacement of the individual parts of the safety cushion and simple assembly and disassembly in the mine. Furthermore, this safety flap is characterized by minimal operation and maintenance, operating reliability under severe conditions due to microclimatic conditions and dusty and explosive environments in the mine and versatility.

Na přiloženém výkresu je znázorněn schematický řez příkladu provedení bezpečnostní klapy do potrubí nebo lutnového tahu podle vynálezu.The attached drawing shows a schematic cross-section of an exemplary embodiment of a safety pipeline or a lute draft according to the invention.

Vnitřní těleso £, opatřené na obou koncích západkami 14 s přítlačnými pery 15, je zabezpečeno proti axiálnímu posuvu při výbuchu přední £ a zadní £ distanční vložkou, jejichž vnitřní stěny jsou z aerodynamického hlediska tvarovány a vytvářejí vnější plášť mezikruhových konfuzorů a difuzorů průtočných kanálů 19 bezpečnostní klapy.The inner body 6, provided with latches 14 with thrust tongues 15 at both ends, is secured against axial displacement in the event of an explosion by the front and rear spacers, the inner walls of which are aerodynamically shaped to form the outer casing of the ring ducts. klapy.

Uzavírací orgány 5 bezpečnostní klapy jsou opatřeny na nátokových stranách předními aerodynamickými nástavci £ a 13, které vytvářejí spolu s tvarovanými vnitřními stěnami přední £ a zadní £ distančními vložkami mezikruhové konfuzory, s provedeným s výhodou sklonem vnější stěny 60° a vnitřní stěny 45°.The closure members 5 of the security flap are provided on the inlet sides with front aerodynamic extensions 6 and 13 which, together with the shaped inner walls, form the front and rear spacers of annular confusors, preferably having an inclination of the outer wall of 60 ° and the inner wall of 45 °.

Na odtokových stranách jsou uzavírací orgány 5 opatřeny zadními aerodynamickými nástavci 7 a 9, které spolu s tvarovanými vnitřními stěnami přední £ a zadní £ distanční vložky vytvářejí křivočaré mezikruhové difuzory. Průběh tlaku /rychlosti/ podél vnitřních a vnějších stěn difuzorů byl stanoven jako .kombinace rozložení tlaku v experimentálně ověřených přímočarých difuzoreoh tak, aby odpovídal největšímu gradientu energetické přeměny, při němž je mezní vrstva na okraji své stability, ve stavu intermitentního odtrženi, což zaručuje maximální účinnost přeměny kinetické energie v tlakovou.On the outflow sides, the shut-off members 5 are provided with rear aerodynamic extensions 7 and 9, which together with the shaped inner walls of the front and rear spacers form curvilinear circular diffusers. The course of pressure (velocity) along the inner and outer walls of the diffusers was determined as a combination of the pressure distribution in the experimentally verified rectilinear diffusers to match the largest energy conversion gradient at which the boundary layer is at the edge of its stability in intermittent tear state. conversion efficiency of kinetic energy into pressure.

Uzavírací orgány 5. bezpečnostní klapy jsou uloženy na hřídelích 16, jež jsou axiálně vedeny ve vodítkách 17, které jsou fixovány pomocí žeber 20 v přední 3^ ^a zadní £ distanční vložce. Uzavírací orgány 5_ jsou zajištěny v otevřené poloze při provozu ventilátoru, napojeného na potrubí nebo lutnový tah, pomocí stavěčích šroubů 18. Vnitřní těleso 2 spolu s uzavíracími orgány 5 jsou instalovány uvnitř vnějšího pláště 1^, jež je zejména v případě důlního separátního větrání, v části obsahující vnitřní těleso 2 a uzavírací orgány 5^, zabudován ve stěně izolačního zařízení 10 a zde fixován pomocí žeber 11. Konfuzorový přechod 12 na vstupu a difuzorový přechod 13 na výstupu bezpečnostní klapy umožňuje napojení vnějšího pláště 1^ na potrubí nebo lutnový tah.The closing members 5 of the security latch are mounted on shafts 16 which are guided axially in guides 17 which are fixed by ribs 20 in the front ^and rear spacers. The shut-off members 5 are locked in the open position during operation of the fan connected to the duct or lute pull by means of set screws 18. The inner body 2 together with the shut-off members 5 are installed inside the outer casing 1, particularly in the case of The confusor transition 12 at the inlet and the diffuser transition 13 at the exit of the safety clasp allows the outer casing 1 to be connected to a pipeline or a lute pull.

Při výbuchu dojde vlivem tlakové vlny k samočinnému přiražení uzavíracího orgánu 5 k vnitřnímu tělesu 2 a k jeho zajištění v uzavřené poloze pomocí západky 14 a přítlačného pera 15, instalovaných na vnitřním tělese 2^, takže k otevření bezpečnostní klapy nemůže dojít bez lidského zásahu.In the event of an explosion, a pressure wave causes the shut-off member 5 to automatically engage the inner body 2 and secure it in the closed position by means of a latch 14 and a pressure spring 15 mounted on the inner body 2 so that the safety guard cannot be opened without human intervention.

Aby bezpečnostní klapa plnila svůj účel při výbuchu na kterékoliv straně, v případě důlního separátního větrání na kterékoliv straně izolačního zařízení a chránila tak nepostiženou oblast před účinkem zpětné tlakové vlny, která je vyvolána ochlazením povýbuchových plynů a následuje vzápětí po výbuchové tlakové vlně, je uzavírací část bezpečnostní klapy provedena na obou stranách vnitřního tělesa s otevíráním v opačném směru.In order for the safety flap to fulfill its purpose in an explosion on either side, in the case of mine separate ventilation on either side of the insulation device and thus protecting the unaffected area from the backwash effect caused by cooling of the explosive gases and following the explosion safety latches are provided on both sides of the inner body with opening in the opposite direction.

Využití vynálezu je hlavně v oblasti důlního separátního větrání - všude tam, kde je zapotřebí projít lutnovým tahem přes izolační zařízení, např. při současném prohlubování vtažné a výdušné jámy. Další využití vynálezu je při průmyslovém větrání a při dopravě plynů s nebezpečím výbuchu např. v chemickém průmyslu a v energetice - plynofikované kotelny.The application of the invention is mainly in the field of mine separate ventilation - wherever it is necessary to pass the lute draft through an insulating device, for example while deepening the draw-in and the exhaust pit. Another application of the invention is in industrial ventilation and in the transport of gases with the risk of explosion, for example in the chemical industry and in the power industry - gas-fired boiler rooms.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Safety damper for pipelines or lute draft to prevent the transfer of explosion by pipelines for the transport of explosive gases or in industrial ventilation from an area seized by it to other parts of an industrial building, particularly suitable for mine separate ventilation to prevent transmission of methane and coal dust explosions via an insulating device from an area engulfed by it in the other parts of the mine, characterized in that it consists of an inner body (2) fixed on the inlet side by the front spacer (3) and on the outlet side by the rear spacer (4) provided with front aerodynamic extensions (6, 8) on the inlet sides of the shutters (5) and rear aerodynamic extensions (7, 9) on the outlet sides of the shutters, with an outer shell (1) inside which the inner body (2) and the shutters / 5 / installed and that is names in the case of mine separate ventilation, in the part containing the inner body (2) and closing elements (5) incorporated in the wall of the insulating device (10) and fixed here by ribs (11) and confusor transition (12) inlet and diffuser transition (13) at the outlet, which connects the outer sheath (1) to the pipeline or the lute pull,

2. The safety flap for piping or lute draft according to claim 1, characterized in that the front aerodynamic extensions (6, 8) together with the inner shaped walls form front spacers (3) and rear spacers (4) on the inlet sides of the closing members /. 5) the annular confusors and the rear aerodynamic extensions (7, 9) together with the inner molded walls form the front spacer (3) and the rear spacer (4) on the outflow sides of the closing members (5) the annular diffusers.