DE2845872C2 - Vorrichtung zur Wetterkühlung mit vorgeschaltetem Entstauber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entstaubung und Kühlung von Wetterströmen in Untertagebetrieben, bei der einem Wetterkühler ein Naßentstauber vorgeschaltet ist, der mit einem Ventilator im Einlaufstück mit von Kühlwasser beaufschlagten Düsen sowie mit einem Abscheider ausgerüstet ist.

Die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung ist in dem DE-GM 17 26 314 beschrieben. Der Vorrichtung liegt die Idee zugrunde, eine Vorrichtung zur Luftkühlung im Untertagebereich zu schaffen, die als mobile Anlage einsetzbar ist, wobei die einzelnen Teilaggregate auf verschiedenen, miteinander zu koppelnden, Wageneinheiten angeordnet sind.

Diese Vorrichtung hat im wesentlichen den Nachteil, daß sie auf Grund der Gebundenheit an fahrbare Einheiten und der sich daraus ergebenden großen zusammengesetzten Länge unhandlich und in der untertätigen räumlichen Beengtheit platzraubend ist. Desweiteren ist ein Nachteil darin zu sehen, daß die Vorrichtung nicht in der Luttenachse montierbar ist und eine schlechte Vermischung von Luft, Wasser und Staub erreicht wird.

In den am 27. Dezember 1951 bekanntgemachten Unterlagen zur Patentanmeldung R 4971 5d/4 ist ein Verfahren zum Kühlen und Reinigen von staubhaltigen Grubenwettern mit einem Oberflächenkühler mit Berieselungswasser beschrieben, bei welchem die Temperatur des Beriestlungswassers etwa derjenigen der Kühleroberfläche entspricht und vorzugsweise dieser gleich oder etwas tiefer gehalten wird. Die Oberflächen des Kühlers werden bei kleinem Raumbedarf des Gerätes ständig von niedergeschlagenem Staub gereinigt. Der Ventilator ist dabei vorgeschaltet.

Nach DE-AS 25 01 537 ist eine Naßentstaubungsanlage, insbesondere für den Untertagebetrieb, bekannt, bei der mit einem Flüssigkeitsdüsen nachgeschaltetern Lüfter ein staubbeladener Gasstrom angesaugt, in einer Kontaktzone den Staub an die Tröpfchen einer eingedüsten Flüssigkeit angelagert und die Trübe aus dem Gasstrom durch Zentrifugalkräfte abgeschieden wird, wobei die Flüssigkeitsdüsen auf das Lüfterlaufrad gerichtet sind, und dem Lüfter ein Drallapparat und diesem ein Rohr nachgeschaltet sind, in dem koaxial ein Zylinder angeordnet ist, dessen Mantel aus einem feinmaschigen Netz besteht, wobei an einem, zwischen

ίο dem Rohr und dem Netz befindlichen, Ringraum ein Abzug für die abgeschiedene Trübe angeordnet ist.

Ein derartiger Naßentstauber weist den Nachteil auf, daß der vorgesehene Radiallüfter in einem sehr begrenzten Spiralgehäuse unter hohem Reibungsverlustanteil einen relativ großen Wetterstrom aufnehmen muß. Für die praktische Anwendbarkeit eines solchen Naßentstaubers ist ein Anschlußstück mit entsprechender Baulänge erforderlich.

Darüber hinaus ist in der Zeitschrift »Bergbautechnik« 1958, Heft 3, Seite 159, ein Staubabscheider für Feinstäube bekannt, der im wesentlichen aus einem Mischraum und einem Abscheider besteht Bei diesem wetterförmigen Gerät werden die Wetter durch Düsen eingesprüht, durchlaufen den Lüfter und treten in den am Umfange mit Schlitzen versehenen Abscheideraum ein, von dem sie in einen diffusorartigen, mit Schaufeln versehenen Raum gelangen.

Die Erfindung hat die Aufgabe, in Verbindung mit einem Wetterkühler eine räumlich zweckmäßig gestaltete und in der Luttenachse montierbare Vorrichtung zu schaffen, bei welcher der angesaugte, vorgekühlte Wetterstrom in einem Entstauber mit kurzer Mischzone und Abscheidezone so entstaubt wird, daß durch den Reststaub kein Leistungsabfall im nachgeschalteten Kühler entsteht, daß ein besserer Wärmeaustausch stattfindet und daß der austretende Wetterstrom bzw. die Temperatur des Wetterstromes konstant gehalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Entstauber in bekannter Weise im Einlauf die Düsen dem Ventilator vorgeschaltet sind und der Abscheider aus einem einen Ringraum bildenden feinmaschigen, versteiften Netz besteht, dem ein Diffusor nachgeschaltet ist, die Düsen richtungsverstellbar sind, den Düsen Prallplatten zugeordnet sind, dem Ventilator Leitschaufeln nachgeschaltet sind und im Einlauf des Entstaubers und im Ausgang des Wetterkühlers Fühler einer Regeleinrichtung zum Einhalten eines konstanten Wetterstromes bzw. einer konstanten Temperatur angeordnet sind.

Der technische Fortschritt der Erfindung ist darin begründet, daß unter Vorschalten eines den Wetterstrom vorkühlenden Naßentstaubers vor eine Kühleinrichtung, diese in ihrem Wirkungsgrad voll nutzbar ist, und die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache und kostengünstige Weise einen konstanten Austrittsstrom bzw. eine konstante Temperatur der Wetter hinter dem Kühler gewährleistet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Prinzip in einer Seitenansicht und teilweise geschnitten in der Zeichnung wiedergegeben und wird im folgenden näher erläutert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung beteht im wesentlichen aus einem Wetterkühler 1, einem Vorentstauber 2 mit einem Ventilator 3. Der Wetterstrom wird über einen Einlauf 5 mit einer Wasserbedüsung 14 angesaugt.

Der Ventilator 3 hat in der Gesamtvorrichtung die

Aufgabe, eine Kontraktzone zu bilden und als Drallerzeuger im Vorentstauber 2 zu wirken als auch als Antrieb für Vorentstauber 2 und Wetterkühler 1 zu dienen. Durch diese Auslegung des Ventilators 3 wird eine intensive Vermischung der staubhaltigen 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 koaxial zum Ventilator 3 is 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 Antriebsleistung für den Ventilator 3 ist derart ausgelegt, daß sämtliche Strömungswiderstände der Wetter in der Gesamtvorrichtung, wie die der Wasserbedüsung 14 des Vorentstaubers 2 und des Kühlers 1 überwunden werden.

Der Wetterstrom wird über den Einlauf 5 durch den Ventilator 3 radialer oder axialer Bauart angesaugt In einem bestimmten Abstand vor dem Ventilator 3 im Bereich des Übergangs des Wetterstromes aus der Ansaugleitung in den Ventilatoreneinlauf sind Wasserdüsen 14 angeordnet Die Wasserdüsen 14 sind verstellbar ausgebildet, so daß sie dem ankommenden Wetterstrom bereits einen Vordrall verleihen. Um den 3c Kontakt zwischen verdüstern Wasser und staubbeladenem Wetterstrom zu verbessern, sind vor· den Wasserdüsen 14 Prallplatten 15 angeordnet. Die Mischzone des Luft/Wasser/Staubgemisches liegt auf diese Weise vor und im Laufrad des Ventilators 3.

Zur Stabilisierung der Drallbewegung des Wetterstromes sind im Ringraum 8 Leitschaufeln 6 vorgesehen. An die Leitschaufeln 6 schließt sich das Naben- und Motorgehäuse 7 an, welches in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Ringraum 8 umgeben ist.

Alternativ können als Abströmgehäuse ein Radialoder ein Axialdiffusor angeordnet sein. Zur Trennung der staubhaltigen Wassertröpfchen und der Luft wird vorteilhafterweise die Drallkomponente der aus dem Laufrad des Ventilators austretenden Strömung ausgenutzt Die Drallkomponente erzielt insbesondere in dem diffursorartigen Obergangsstück 10, welches allgemein als Stoßdiffursor bezeichnet wird, eine gesteigerte Turbulenz, die bei der Anströmung des Wetterkühlers 1 zum stärkeren Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser und Luft genutzt wird.

Das wahlweise am Eingang des Wetterkühlers 1 angeordnete diffusorartige Obergangsstück 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— 12°C, zugeführt werden.

Durch den Drall, den der Wetterstrom durch die einstellbaren Düsen 14, bzw. durch den Ventilator 3 erhält, wird sowohl die Ventilatorkennlinie geändert und damit Wetterstrom und -temperatur in einem gewissen Bereich geregelt, als auch in dem nachgeschalteten koaxialen Abströmgehäuse eine kurze Abscheidezone erzielt

Im Einlauf des Vorentstaubers 2 und am Ausgang des Wetterkühlers 1 sind Fühler 16, 17 vorgesehen, die in Verbindung mit einer Regelkette bekannter Bauart in Abhängigkeit von der Verstellbarkeit der Düsen 14, den Wetterstrom dahingehend erfassen, daß durch Verstellen der Düsen 14 am Ausgang des Wetterkühlers I ein konstanter Wetterstrom bzw. eine konstante Temperatur eingehalten werden kann. Zu diesem Zweck sind die Wasserdüsen 14 mit einer nicht dargeteilten Regelkette über eine ebenfalls nicht dargestellte Leitung verbunden.

Um eine stärkere Vermischung am Eintritt des Ventilatorlaufrades des Ventilators 3 zu bekommen, ist es vorstellbar, ein oder mehrstufige Ventilatoren mit gegensinnig oder gegenläufigen Laufrädern zu verwenden.

Darüber hinaus kann die Drallkomponente des Ventilators 3 durch Verwendung eines radialen Laufrades mit vorwärts gekrümmten Laufradschaufeln oder durch Einbau eines Laufrades mit Drallschaufeln gesteigert werden, wodurch die Misch- und Abscheidezone weiter verkürzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Entstaubung und Kühlung von Wetterströmen in Untertagebetrieben, bei der einem Wetterkühler ein Naßentstauber vorgeschaltet ist, der mit einem Ventilator im Einlaufstück, mit von Kühlwasser beaufschlagten Düsen sowie mit einem Abscheider ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet,

   daß beim Entstauber (2) in bekannter Weise im Einlauf (5) die Düsen (14) dem Ventilator (3) vorgeschaltet sind und

   der Abscheider (4, 11, 12, 13) aus einem einen Ringraum (12) bildenden feinmaschigen, versteiften Netz (11) besteht, dem ein Diffusor (10) nachgeschaltet ist,

   daß die Düsen (14) richungsverstellbar sind,

   daß den Düsen (14) Prallplatten (IS) zugeordnet sind,

   daß dem Ventilator (3) Leitschaufeln (6) nachgeschaltet sind und

   daß im Einlauf (5) des Entstaubers und im Ausgang des Wetterkühlers (1) Fühler (16, 17) einer Regeleinrichtung zum Einhalten eines konstanten Wetterstromes bzw. einer konstanten Temperatur angeordnet sind.