DE2845872A1 - Vorrichtung zur wetterkuehlung mit integriertem vorentstauber - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur WetterkühZung mit integriertem Vorentstauber
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur KühZung staubhaZtiger Wetterströme im Untertagebetrieb, die im wesentlichen aus einem den Wetterstrom ansaugenden Ventilator und einer KühZeinrichtung besteht.
• Zur Entstaubung von Wetterströmen ist es bekannt, Naßentstaubungsan lagen zu verwenden, bei welchen der staubbeladene Gasstrom durch einen Lüfter angesaugt, in einer Kontaktzone der Staub an die tröpfchen einer verdüsten Flüssigkeit angelagert und die Trübe aus dem Gasstrom durch Zentrifugaikräfte abgeschieden wird, wobei die Flüssigkeitsdüsen auf das Lüfterrad gerichtet sind und dem Lüfter ein Drallapparat und diesem ein Rohr nachgeschaltet sind> in dem koachsiaZ ein ZyZinder angeordnet ist, dessen ManteZ aus einem feinmaschigen Netz besteht, wobei an einem zwischen dem Rohr und dem Netz befindlichen Ringraum ein Abzug für die abgeschiedene Trübe angeordnet ist.
• Eine derartige Naßents taubungsantag e, die auch der Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zugrunde geZegt ist, ist in der DT-AS 25 01 537 näher beschrieben.
• Der NachteiZ einer derartigen Naßentstaubungsanlage ist zum einen darin zu sehen, daß der angesaugte Wetterstrom in keiner Weise vorgekühlt wird und daß derartige AnZagen durch eine verhäDtnismäßig Zange Misch- und eine Zange Abscheidezone für die im Untertagebetrieb üblicherweise beengten räumlichen Verhältnisse zur Vorentstaubung des Wetterstromes einer Kühlanlage nicht geeignet ist. Darüber hinaus weisen die in untertägigen Betrieben verwendeten KühZeinrichtungen den NachteiZ auf, daß der erhöht anfallende Staub Wirkungsweise und Wirkungsgrad stark beeinträchtigt.
• Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, in Verbindung mit einem WetterkühZer eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher der angesaugte Wetterstrom bereits vorgekühlt in einen Naßents taub er mit kurzer Mischzone und kurzer Abscheidezone so ausreichend entstaubt wird, daß durch den Reststaub kein wesentlicher LeistungsabfaZZ des Kühlers entsteht und bei welcher insbesondere wiederum in Verbindung mit dem Wétterkühler die in dem Naßents taub er gesteigerte turbulenz bei der Anströmung des WetterkühZers zum stärkeren Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser und Luft genutzt wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor dem Wetterkühler und mit diesem zu einer Einheit verbunden ein mit einem Ventilator ausgerüsteter Vorents taub er gedrängter Bauweise mit einem Einlaufstück und verstellbaren Wasserdüesen angeordnet ist, wobei der VentiZator gZeichzeitig aZs gemeinsamer Antrieb für Vorentstauber und WetterkühZer sowie aZs Mischaggregat und Drallerzeuger ausgebiZdet ist.
• Unter Berücksichtigung dieser erfindungsgemäßen Lösung darf die AntriebsZeistung des Motors für den VentiZator sowohZ für KühZer als auch Vorentstauber einen bestimmten AnteiZ der gesamten Kühlleistung des Wetterkühlers nicht überstegen.
• Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß als Antrieb für den Wetterkühler und Vorentstauber Ventilatoren achsialer oder radialer, ein- oder mehrstufiger5 gZeichsinnig oder gegenläufiger Bauart vorgesehen sind.
• Weiterhin ist es aZs vorteiZhaft zu bezeiehnen, daß dem Laufrad des Ventilators vor Eintritt des Wetterstromes in den das Nebengehäuse umgebenden Ringraum Leitschaufeln nachgeschaltet sind.
• Weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher beschrieben.
• Der technische Fortschritt der Erfindung ist darin begründet, daß unter Vorschalten eines den Wetterstrom vorkühlenden Naßentstaubers vor eine Kühleinrichtung diese in ihrem Wirkungsgrad voZZ nutzbar ist, und die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache und kostengünstige Weise einen konstanten Austrittsstrom bzw. eine konstante temperatur der Wetter hinter den Kühler gewährZeistet.
• Ein AusführungsbeispieZ der Erfindung ist im Prinzip in einer Seitenansicht und teilweise geschnitten in der Zeichnung wiedergegeben und wird im foZgenden näher erZäutert.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Wetterkühler 1, einem Vor ents taub er 2 mit einem Ventilator 3. Der Wetterstrom wird über ein EinZauSstück 5 mit einer Wasserbedüsung 14 angesaugt.
• Der Ventilator 3 hat in der Gesamtvorrichtung die Aufgabe, eine Kontaktzone zu bilden und als Drallerzeuger im Vorentstaub er 2 zu wirken als auch als Antrieb für Vorents taub er 2 und Wetterkühler 1 zu dienen. Durch diese Auslegung des Ventilators 3 wird eine intensive Vermischung der staubhaZ-tigen Wetter mit dem versprühten Wasser herbeigeführt, wodurch die sogenannte Kontaktzone innerhalb eines Entstaubers ersetzt wird.
• Anschließend wird der Wetterstrom mit einer starken Drallkomponente in einen koachsiaZ zum VentiZator 3 angeordneten Ringraum 8 gerichtet, der als Drallabscheider wirkt und aus diesem Grund von innen mit einem feinmaschigen, versteiften Netz 11 versehen ist. Zwischen dem Netz 11 mit Versteifungen und dem zylindrisch ausgebildeten Entstaubergehäuse 4 wird ein Abscheideraum 12 zur Aufnahme und Abscheidung der Trübe gebildet.
• Die AntriebsZeistung für den Ventilator 3 ist derart ausgelegt, daß sämtliche Strömungswiderstände der Wetter in der Gesamtovrrichtung, wie die der Wasserbedüsung 14 des Vorentstaubers 2 und des Kühlers 1 überwunden werden.
• Der Wetterstrom wird über das Einlaufstück 5 durch den VentiZator 3 radiaZer oder achsiaZer Bauart angesaugt. In einem bestimmten Abstand vor dem Ventilator 3 im Bereich des Ubergangs des Wetterstromes aus der AnsaugZeitung in den Ventilatorenein-Zauf sind Wasserdüsen 14 angeordnet. Die Wasserdüsen 14 sind verstellbar ausgebildet, so daß sie dem ankommenden Wetterstrom bereits einen Vordrall verleihen. Um den Kontakt zwischen verdüstem Wasser und staubbeladenem Wetterstrom zu verbessernß sind vor den Wasserdüsen 14 Prallplatten angeordnet. Die Mischzone des Luft/Wasser/Staubgemisches Ziegt auf diese Weise vor und im Laufrad des VentiZators 3.
• Zur Stabilisierung der Drallbewegung des Wetterstromes sind im Ringraum 8 Leitschaufeln 6 vorgesehen. An die Leitschaufeln 6 schließt sich das Waben- und Motorgehäuse 7 an, welches in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Ringraum 8 umgeben ist.
• Alternativ können aZs Abströmgehäuse ein Radial- oder ein Achsialdiffusor angeordnet sein. Zur Trennung der staubhaltigen Wassertröpfchen und der Luft wird vorteilhafterweise die DraZZ-komponente der aus dem Laufrad des Ventilators austretenden Strömung ausgenutzt. Die Drallkomponente erzielt insbesondere in dem diffusorartigen Ubergangsstück lO, welches aZZgemein aZs Stoßdiffusor bezeichnet wird, eine gesteigerte FurbuZenz, die bei der Anströmung des Wetterkühlers l zum stärkeren Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser und Luft genutzt wird.
• Das wahlweise am Eingang des Wetterkühlers l angeordnete diffusorartige Ubergangsstück 10 bewirkt ein Ansteigen des statischen Drucks, was eine bessere Ausnutzung der kinetischen Energie des Wetterstromes gewährleistet.
• Zur Abführung der Trübe aus dem Abscheideraum 12 ist ein Trübeablaß 13 vorgesehen.
• Um innerhalb des Vorentstaubers 2 bereits eine Vorkühlung des Wetterstromes zu erreichen, kann den Düsen 14 nicht nur das übliche Grubenwasser, sondern Kaltwasser des Kühlsystems mit einem Temperaturbereich von 5 - 120C zugeführt werden.
• Durch den Drall den der Wetterstrom durch die einstellbaren Düsen 14, bzu durch den VentiZator 3 erhält, wird sowohZ die Ventilatorkennlinie geändert und damit Wetterstrom und -temperatur in einem gewissen Bereich geregelt, aZs auch in dem nachgeschalteten koachsialen Abströmgehäuse eine kurze Absaheidegone erzielt.
• Nit den Positionen 16 und 17 sind am Eingang des Vorentstaubers 2 und am Auegang des Wetterkühlers 1 Regelabgriffe bezeichnet, die in Verbindung mit einer RegeZkette bekannter Bauart in Abhtngigkeit t'on der Verstellbarkeit der Düsen 14, den Wetterstrom dahtngehend erfassen, daß durch Verstellen der Düsen 14 ein konstanter Wetterstrom am Ausgang des Wetterkühlers 1 bzw.
• eine konstante Temperatur eingestellt werden kanne. Zu diesem Zweck sind die Wasserdüsen 14 mit einer nicht dargestellten Regelkette über eine ebenfalls nicht dargesteZZte Leitung verbunden.
• Um eine stärkere Vermischung am Eintritt des VentiZatorZaufrades des Ventilators 3 zu bekommen, ist es vorsteZtbar, ein oder mehrstufige Ventilatoren mit gegensinnig oder gegenläufigen Laufrädern zu verwenden.
• Darüber hinaus kann die Drallkomponente des VentiZators 3 durch Verwendung eines radiaZen Laufrades mit vorwärts gekrümmten LaufradschafeZn oder durch Einbau eines Laufrades mit DraZZschaufeln gesteigert werden, wodurch die Misch- und Abscheidezone weiter verkürzt werden kann.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur WetterkühZung mit integriertem Vorentstauber Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Kühlung staubhaZtiger Wetterströme im Untertagebetrieb, die im wesentlichen aus einem5 den Wetterstrom ansaugenden VentiZator und einer KühZeinrichtung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem WetterkühZer (1) und mit diesem zu einer Einheit verbunden, ein mit einem VentiZator (3) ausgerüsteter Vorentstauber (2) gedrängter Bauweise mit einem EinZaufstUck (5) und verstellbaren Wasserdüsen (14) angeordnet ist, wobei der VentiZator (3) gleichzeitig aZs gemeinsamer Antrieb für Vorentstauber (2) und WetterkühZer (1) sowie als Mischaggregat und Drallerzeuger ausgebildet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aZs Antrieb (9) für den WetterkühZer (1) und Vorentstauber (2) VentiZatoren (3J achsialer oder radiaZer ein- oder mehrstufiger, gleichsinnig oder gegenZäufiger Bauart vorgesehen sind.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Laufrad des Ventilators (3) vor Eintritt des Wetterstromes, in den das Nabengehäuse (7) umgebenden Ringraum (8) Leitschaufeln (6) nachgeschaltet sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Austritt des Ringraumes (8) des Vorentstaubers (2) zwischen Vorentstauber (2J und WetterkühZer (1) ein diffusorartiges Zwischenstück (10) vorgesehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das als Abströmgehäuse dienende Zwischenstück (10) als AeksiaZ-und/oder Radialdiffusor ausgebiZdet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ventilator (3J vorgeschalteten Wasserdüsen (14) mit KaTtwasser des Kühlkreislaufs mit einer Temperatur von 5 - 120C beaufschlagt werden.
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im Einlaufstück (5) angeordneten verstellbaren Wasserdüsen (14) mit Drallplatten (15) versehen sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einhaltung eines am WetterkühZer (lJ austretenden konstanten Wetterstromes und/oder konstanter Wettertemperatur eine den Vordrall des Ventilatoes (3) beeinfZussende RegeZkette (13, 14) vorgesehen ist.