DE3623390C1

DE3623390C1 - Device for metered liquid injection into a conveying pipe

Info

Publication number: DE3623390C1
Application number: DE19863623390
Authority: DE
Inventors: Walter Benedum; Hans-Juergen Dipl-Ing Roski
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1987-05-07

Abstract

The metered injection of liquid into a pneumatic conveying pipe charged with a very-fine- to fine-grained embankment building material takes place by means of at least one nozzle, which is arranged at the end of the conveying pipe in a tubular section and is supplied with liquid via a hose pipe, and by means of a mixing section arranged downstream of the nozzle. In order to achieve intensive mixing and an optimum liquid-solid ratio, there is connected, upstream of the main liquid introduction point (2), which has a corresponding mixing section (3) at the end of the conveying pipe (1), at least one preliminary liquid introduction point (4), which is likewise provided with a mixing section (3) and is supplied with a smaller quantity of liquid, an adaptation of the liquid quantity as a function of the solid-material quantity and of the liquid pressure taking place by means of exchangeable nozzle carriers (9) and regulation of the quantity of liquid for adapting to fluctuations in the quantity of solid material being provided only by means of a control member (6) at the main liquid introduction point (2) (Figure 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur dosierten Inji zierung von Flüssigkeit in eine mit einem feinst- bis feinkör nigen Dammbaustoff beschickte, pneumatische Förderleitung mittels mindestens einer am Ende der Förderleitung in einem Rohrabschnitt angeordneten und über eine Schlauchleitung mit Flüssigkeit beaufschlagten Düse und einer der Düse nach geschalteten Mischstrecke.The invention relates to a device for metered inji adornment of liquid in a fine to fine grain pneumatic material feed line by means of at least one in one at the end of the delivery line Pipe section arranged and via a hose line liquid-loaded nozzle and one of the nozzle switched mixing section.

Beim Erstellen von beispielsweise Streckenbegleitdämmen im untertägigen Bergbau in offener Austragsweise mittels pneu matisch geförderter Baustoffe mit Feinkornstruktur treten besondere Schwierigkeiten bei der Benetzung mit Wasser und der entsprechenden Vermischung, also der Herstellung einer Suspension auf. Bei Zugabe von zuwenig Wasser entsteht beim Verblasen ein insbesondere im Untertagebergbau unerwünschter hoher Staubanfall. Die Zugabe von zuviel Wasser bringt Nach teile bei der Eigentragfähigkeit und vor allem bei der Bildung des Böschungswinkels, der bei einer gewissen Größe erlaubt, Hohlräume zu verfüllen, die nicht allseits geschlossen sind. Das Erstellen derartiger Streckenbegleitdämme wird derzeit mit Benetzungseinrichtungen durchgeführt, die aus einem mehr oder weniger langen Rohrstück bestehen, innerhalb dessen die über Zuleitungsschläuche beaufschlagten Düsen angeordnet sind. Die Flüssigkeitszugabe erfolgt entweder radial über am Umfang des Rohrstücks angebrachte Düsen, achsial über eine an einem Steg in Rohrmitte befestigte Düse oder über eine Kombination beider Anordnungen. Die Regelung der Flüssig keitszugabe erfolgt über ein Einstellorgan, wobei jeweils der komplette Flüssigkeitsstrom beeinflußt wird.When creating, for example, line accompanying dams in the underground mining in open form using pneu matically promoted building materials with fine grain structure particular difficulties in wetting with water and the corresponding mixing, i.e. the production of a Suspension on. If too little water is added, the Blowing an undesirable especially in underground mining high dust accumulation. The addition of too much water has consequences share in self-sustainability and especially in education the angle of repose, which allows for a certain size, To fill voids that are not closed on all sides. The creation of such line accompanying dams is currently under way performed with wetting devices that consist of a more or less long pipe section exist within which the nozzles acted upon via supply hoses are. The liquid is added either radially via nozzles attached to the circumference of the pipe section, axially above a nozzle attached to a web in the middle of the tube or above a combination of both arrangements. The regulation of the liquid Speed is added via an adjusting element, whereby each the entire liquid flow is affected.

Eine solche Einrichtung zum Injizieren von Flüssigkeit in eine Rohrleitung mit pneumatisch gefördertem Dammbaustoff, der im Bereich des Austrags innerhalb der Rohrleitung über Wasserdüsen mit Wasser benetzt wird, ist in der deutschen Offenlegungsschrift 28 43 864 näher beschrieben.Such a device for injecting liquid into a pipeline with pneumatically conveyed dam building material, the in the discharge area within the pipeline Water nozzles is wetted with water in German Laid-open specification 28 43 864.

Am Ende der Rohrleitung ist ein Austragsstück vorgesehen, welches aus einer mit Leitschaufeln besetzten Wirbelzone, einer daran anschließenden, eine Ringdüse aufweisende Be düsungszone und einer Mischzone besteht, die als doppelwandiger zwischen Innenrohr und Außenrohr mit Druckluft beaufschlagbarer Rohrabschnitt ausgebildet ist und im Innenrohr mit spiralför migen Leitschaufeln und entlang der Leitschaufeln mit 45° gegen die Rohrachse in Strömungsrichtung ausgerichteten Schlitzen versehen ist. An das Austragsstück schließt sich ein weiterer Austragsschlauch in Form einer Mischstrecke an.A discharge piece is provided at the end of the pipeline, which consists of a vortex zone filled with guide vanes, an adjoining Be having an annular nozzle nozzle zone and a mixing zone, which is double-walled compressed air can be applied between the inner tube and the outer tube Pipe section is formed and in the inner tube with spiral för guide vanes and along the guide vanes at 45 ° aligned against the pipe axis in the direction of flow Slits is provided. The discharge piece follows another discharge hose in the form of a mixing section at.

Eine derartige Einrichtung ist technisch sehr aufwendig, weist ein relativ großes Gewicht auf und ist für die Handhabung aufgrund der Abmessungen sehr unhandlich. Besondere Schwie rigkeiten ergeben sich beim Auswechseln der in dem gesamten Rohrabschnitt installierten Verschleißteile. Eine Anpassung der erforderlichen Flüssigkeitsmenge an den Feststoffstrom ist nur durch umfangreiche Montagearbeiten und nur im aus gebauten Zustand durchführbar. So tritt auch bei Verwendung mehrerer Düsen bei einer Flüssigkeitsmengenregelung der Nach teil auf, daß der gesamte zugeführte Flüssigkeitsstrom beein flußt wird. Eine weitere Schwierigkeit bei dem Einsatz von Austragsrohren und deren Anpassung an die im Bergbau verwen deten Leitungen besteht in den verschiedenen Kupplungsarten, so daß das mit Flanschen versehene Austragsrohr in keinem Fall mit einer Rohrleitung mit Schnellkupplungen verbindbar ist.Such a device is technically very complex, has a relatively large weight and is easy to handle very bulky due to the dimensions. Special Schwie problems arise when replacing the whole Pipe section installed wearing parts. An adjustment the required amount of liquid to the solid stream is only through extensive assembly work and only in the built condition feasible. So occurs even when using several nozzles with a liquid quantity control of the night Part of that affects the total liquid flow supplied is flowing. Another difficulty in using Use discharge pipes and their adaptation to those in mining The different lines consist of the different types of coupling, so that the flanged discharge tube in none Can be connected to a pipe with quick connectors is.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur dosierten Injizierung von Flüssigkeit in eine Förderleitung zu schaffen, die eine intensive Durch mischung und einen optimalen Wasser-Feststoff-Wert erlaubt, die eine praktische und leichte Handhabung des Austrages gewährleistet und die darüber hinaus ein schnelles Auswechseln der Verschleißteile bei nur kurzer Unterbrechung der Förderung vor Ort erzielen läßt.In contrast, the invention is based on the object Device for the dosed injection of liquid into to create a conveyor line that is an intensive through mixture and an optimal water-solids value, the practical and easy handling of the discharge guaranteed and also a quick replacement the wear parts with only a brief interruption of the delivery can be achieved on site.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer Hauptbedüsung mit einer entsprechenden Mischstrecke am Ende der Förderleitung mindestens eine ebenfalls mit einer Misch strecke versehene und mit einer geringeren Flüssigkeitsmenge beaufschlagten Vorbedüsung vorgeschaltet ist und daß eine Anpassung der Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Fest stoffmenge und dem Flüssigkeitsdruck durch auswechselbare Düsenträger erfolgt, wobei eine Regelung der Flüssigkeitsmenge zur Anpassung an Schwankungen der Feststoffmenge nur durch ein Regelorgan an der Hauptbedüsung vorgesehen ist.This object is achieved in that one Main spraying with a corresponding mixing section at the end the delivery line at least one with a mixer stretch provided and with a smaller amount of liquid acted upon pre-spraying and that a Adjustment of the amount of liquid depending on the hard quantity of substance and the fluid pressure through exchangeable Nozzle carrier takes place, with a regulation of the amount of liquid only to adapt to fluctuations in the amount of solids a control element is provided on the main jetting.

Die zur Herstellung einer optimalen Wasser-Feststoff-Suspen sion erforderliche Flüssigkeitsmenge wird erfindungsgemäß aufgeteilt und an mehreren Stellen der Förderleitung zuge führt. Der Vorteil dieser Anordnung besteht in der Aufteilung der für eine ideale Wasser-Feststoff-Suspension erforderlichen Flüssigkeitsmenge, die an mehreren Stellen der Förderleitung zugeführt wird. Vorteilhafterweise hat sich dabei herausge stellt, daß die Flüssigkeitsaufnahme eines geringfügig vorbe netzten Dammbaustoffs gegenüber einem absolut trockenen deut lich verbessert wird. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wirkt, in Strömungsrichtung gesehen, die letzte Düse als Hauptbenetzung, alle übrigen Düsen dienen der Vorbenetzung mit einer geringeren Flüssigkeitsmenge, wobei die Verteilung der Flüssigkeitsmenge zwischen Haupt- und Vorbedüsung fest stoffspezifisch ist und den jeweiligen Förderverhältnissen anpaßbar ist. Die Anpassung der Flüssigkeitsmenge in Abhän gigkeit von der Feststoffmenge und dem Flüssigkeitsdruck erfolgt durch auswechselbare Düsenträger. Eine eventuell erforderliche Anpassung der Flüssigkeitsmenge an Schwankungen der Feststoffmenge während des Betriebs erfolgt durch ein Regelorgan ausschließlich an der Hauptbedüsung. Eine Regelung der Flüssigkeitsmenge an der Vorbedüsung ist nicht möglich, so daß hier immer der volle zu Verfügung stehende Flüssigkeits druck wirksam wird.The for the production of an optimal water-solid suspension sion required amount of liquid is according to the invention divided and added to the delivery line at several points leads. The advantage of this arrangement is the division the one required for an ideal water-solid suspension Amount of liquid at several points in the delivery line is fed. It has advantageously turned out to be represents that the fluid intake of a little vorbe wet dam building material compared to an absolutely dry deut Lich is improved. In the arrangement according to the invention seen in the direction of flow, the last nozzle acts as Main wetting, all other nozzles are used for pre-wetting with a smaller amount of fluid, the distribution the amount of liquid between the main and pre-spray is substance-specific and the respective funding conditions is customizable. The adjustment of the amount of liquid depending of the amount of solids and the liquid pressure is done by replaceable nozzle carriers. Maybe one required adjustment of the amount of liquid to fluctuations the amount of solids during operation is carried out by a Control unit only at the main spray. A regulation the amount of liquid at the pre-spraying is not possible, so that there is always the full liquid available pressure takes effect.

Eine intensive Durchmischung der Flüssigkeit mit dem Feststoff wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß die Flüssigkeits zugabe in der Mitte der Förderleitung erfolgt, und zwar in Richtung auf die Resultierende, aus Strömungsrichtung und Schwerkraft. Ein Leitblech unterhalb der Düse am Düsenträger befestigt sorgt für eine zusätzliche Verwirbelung, der sich im wesentlichen auf der Leitungssohle bewegenden Feststoff anteile.Intensive mixing of the liquid with the solid is advantageously achieved in that the liquid added in the middle of the delivery line, in Direction to the resultant, from the flow direction and Gravity. A baffle below the nozzle on the nozzle holder attached creates an additional swirl that is solid moving on the bottom of the pipe shares.

Eine leichtere Handhabbarkeit der gesamten Einrichtung wird dadurch erzielt, daß sowohl die Haupt- als auch Vorbedüsung jeweils aus kurzen Düsenrohrabschnitten bestehen, die jeweils durch als Mischstrecken vorgesehene Schlauchleitungen mit einander verbunden sind. The entire facility will be easier to handle achieved in that both the main and pre-spray each consist of short nozzle tube sections, each through hose lines provided as mixing sections are connected.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Rohrabschnitte so ausgebildet sind, daß sie ohne Verän derung ihrer flanschartigen Ränder zwischen Flanschverbin dungen als auch zwischen Patent- bzw. Schnellkupplungsver bindungen eingebaut werden können. Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung als besonders vorteilhaft anzusehen, daß die Düsenträger einschließlich der Düsen mittels einer speziellen Steckverbindung schnell austauschbar ausgebildet sind, so daß bei auftretendem Verschleiß das Wechseln der Düsen ohne Verzögerung vor Ort durchgeführt werden kann.Another advantage of the invention is that the pipe sections are designed so that they without changes change of their flange-like edges between flange connection dungen as well as between patent or Schnellkupplungsver bindings can be installed. Furthermore it is in the frame the invention to be regarded as particularly advantageous that the Nozzle carrier including the nozzles using a special Plug connection are designed to be quickly exchangeable, so that when wear occurs, changing the nozzles without Delay can be done on site.

Des weiteren ist es vorstellbar, den Düsenträger über die Trägermuffe an befestigten Stellen der Rohrleitung anzubringen, um z. B. zusätzliche Stoffe wie Additive oder Bindemittel in trockener oder flüssiger Form dem pneumatischen oder auch hydraulischen Förderstrom zuzusetzen.Furthermore, it is conceivable that the nozzle holder over the To attach the support sleeve to the fixed points of the pipeline, at z. B. additional substances such as additives or binders in dry or liquid form the pneumatic or add hydraulic flow.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is in the drawings shown and is explained in more detail below.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf die Anordnung einer dosierten Injizierung von Flüssigkeit in eine För derleitung mittels einer Haupt- und zweier Vorbe düsungen; Figure 1 is a partial plan view of the arrangement of a metered injection of liquid in a För derleitung by means of a main and two Vorbe nozzles.

Fig. 2 einen Schnitt durch den den auswechselbaren Düsen träger tragenden, als Haupt- oder Vorbedüsung ausge bildeten Rohrabschnitt und Fig. 2 shows a section through the interchangeable nozzle carrying, out as a main or pre-spraying formed tube section and

Fig. 3 eine teilweise Rückansicht des in Fig. 2 dargestellten Rohrabschnitts. Fig. 3 is a partial rear view of the pipe section shown in Fig. 2.

Das in Fig. 1 in einer teilweisen Draufsicht dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt den Austrag am Ende einer pneuma tischen Förderleitung 1, in welcher der für die Benetzung erforderliche Flüssigkeitsstrom aus der Leitung 5 mittels eines Regelorganes 6 auf die Hauptbedüsung 2 und auf zwei Vorbedüsungen 4 verteilt wird. Dabei wird ein geringerer, nicht verstellbarer Flüssigkeitsstrom für die Vorbedüsungen 4 fest eingestellt und ein größerer Teilstrom wird für die Hauptbedüsung 2 abgezweigt, der mittels des Regelorganes 6 in Grenzen regelbar ist. Der Hauptbedüsung 2 bzw. den Vor bedüsungen 4 nachgeschaltet sind jeweils Mischstrecken 3. In diesen Mischstrecken 3 findet jeweils eine gute Durch mischung des mit einer injizierten Flüssigkeit benetzten Förder gutes statt.The embodiment shown in Fig. 1 in a partial plan view shows the discharge at the end of a pneumatic conveying line 1 , in which the liquid flow required for wetting from the line 5 is distributed to the main nozzle 2 and two pre-nozzles 4 by means of a control element 6 . A lower, non-adjustable liquid flow for the pre-spraying 4 is fixed and a larger partial flow is branched off for the main spraying 2 , which can be regulated within limits by means of the control element 6 . The main spray 2 or the spraying 4 before are mixed sections 3 . In these mixing sections 3 there is a good mixing of the conveyed good with an injected liquid.

In der Schnittzeichnung nach Fig. 2 ist die kurze und kom pakte Bauweise des als Hauptbedüsung 2 bzw. als Vorbedüsung 4 ausgebildeten Rohrabschnittes 8 wiedergegeben. Der Rohr abschnitt 8 weist zur Verbindung mit der übrigen Förderleitung 1 flanschartige Ränder 10 auf, die beispielsweise zur Verbin dung als Schalenkupplung ausgebildet sind.In the sectional drawing of FIG. 2, the short and compact design of the pipe section 8 designed as the main spray 2 or as the preliminary spray 4 is shown . The pipe section 8 has for connection to the rest of the delivery line 1 flange-like edges 10 , which are formed for example for connec tion as a shell coupling.

Wie aus der teilweisen Rückansicht des Rohrabschnitts 8 her vorgeht, sind die flanschartigen Ränder 10 mit Aussparungen 11 versehen, die einen beiderseitigen Anschluß an Flansch kupplungen erlauben, indem die für die Flanschkupplungen erforderlichen Schrauben teilweise in den Aussparungen 11 Platz finden.As goes from the partial rear view of the pipe section 8 ago, the flange-like edges 10 are provided with recesses 11 , which allow a mutual connection to flange couplings by the screws required for the flange couplings partially find space in the recesses 11 .

Die Rohrabschnitte 8 sind mit in radialer Richtung aufgeschweiß ten Trägermuffen 15 ausgerüstet, in welche jeweils der auswech selbare Düsenträger 9 in achsialer Richtung der Förderleitung 1 festsetzbar einsteckbar ist. Weiterhin wird in die Träger muffe 15 nach dem Einsetzen des am vorderen Ende mit einer eingeschraubten Düse 13 versehenen Düsenträgers 9 ein das Ende in der Trägermuffe 15 übergreifender Doppelnippel 16 eingesteckt, über welchen eine entsprechende Flüssigkeitslei tung anschließbar ist. Der Doppelnippel 16 wird mittels einer nicht dargestellten, in die Klammeröffnungen 17 einschieb baren Klammer in der Trägermuffe 15 festgesetzt.The pipe sections 8 are equipped with welded-on th support sleeves 15 in the radial direction, into each of which the exchangeable nozzle holder 9 can be inserted in the axial direction of the delivery line 1 . Furthermore, a sleeve 15 is inserted into the carrier sleeve 15 after the insertion of the nozzle carrier 9 provided at the front end with a screwed-in nozzle 13 , and the end in the carrier sleeve 15 overlapping double nipple 16 , via which a corresponding liquid line can be connected. The double nipple 16 is fixed in the carrier sleeve 15 by means of a clip (not shown) which can be inserted into the clip openings 17 .

Um eine achsiale Ausrichtung des am unteren Ende in Förder richtung gebogen ausgebildeten Düsenträgers 9 zu gewährleisten, ist am oberen Ende des Düsenträgers 9, welcher in der Träger muffe 15 Aufnahme findet, ein stiftartiger Fortsatz 18 ange ordnet, der in einer dafür vorgesehenen, in der Zeichnung nicht näher bezeichneten Nut Aufnahme findet. Unterhalb der Düse 13 ist an dem Düsenträger 9 ein Leitblech 14 angeordnet, welches zum einen eine zusätzliche Verwirbelung des auf der Förderleitungssohle transportierten Fördergutes gewährleistet und welches zum anderen die Düse schützt. To ensure axial alignment of the device in the conveying at the lower end bent formed nozzle carrier 9, on the upper end of the nozzle holder 9, which in the support sleeve 15 receiving place, a pin-like extension 18 arranged, which in an appropriate, in Drawing unspecified groove takes place. Below the nozzle 13 , a guide plate 14 is arranged on the nozzle carrier 9 , which on the one hand ensures an additional swirling of the conveyed material conveyed on the conveyor line base and on the other hand protects the nozzle.

Reference number list 1 conveyor line
2 main spray
3 mixing section
4 pre-spraying
5 line
6 regulatory body
7 branch line
8 pipe section
9 nozzle holder
10 flange-like edge
11 recess
12 axis of the delivery line
13 nozzle
14 baffle
15 support sleeve
16 double nipples
17 clip opening
18 pin-like extension

Claims

1.Device for the metered injection of liquid into a pneumatic conveying line which is fed with a fine-grained to fine-grained dam building material by means of at least one nozzle arranged at the end of the conveying line in a pipe section and loaded with liquid via a hose line and a mixing section downstream of the nozzle, characterized in that that a Hauptbe nozzle ( 2 ) with a corresponding mixing section ( 3 ) at the end of the delivery line ( 1 ) at least one pre-spraying ( 4 ) also provided with a mixing section ( 3 ) and loaded with a smaller amount of liquid is pre-switched and that an adjustment of the liquid amount depending on the amount of solids and the liquid keits pressure by interchangeable nozzle holder ( 9 ), wherein a regulation of the amount of liquid to adapt to fluctuations in the solid amount is provided only by a control element ( 6 ) on the main nozzle ( 2 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the main nozzle ( 2 ) two pre-nozzles ( 4 ) are connected upstream, which are acted upon by a branch line ( 7 ) branched off from the main water line ( 5 ) with a fixed partial liquid flow.

3. Device according to claim 1, characterized in that the main and pre-spraying ( 2 , 4 ) are constructed as identical, with interchangeable nozzle carriers ( 9 ) provided pipe sections ( 8 ).

4. Device according to claim 3, characterized in that the flange-like edges ( 10 ) of the pipe sections ( 8 ), which are designed for connection by means of shell couplings, are provided with recesses ( 11 ) provided for receiving screws on both sides for connection to flange couplings.

5. Device according to claim 1, characterized in that the radially to the delivery line ( 1 ) arranged in this, at the lower end at the level of the axis ( 12 ) of the delivery line ( 1 ) with a screw-in nozzle ( 13 ) provided nozzle carrier ( 9 ) are curved in the conveying direction.

6. Device according to claim 1, characterized in that the nozzle carrier ( 9 ) below the nozzle ( 13 ) with an obliquely in the conveying direction baffle ( 14 ) are seen ver.

7. Device according to claim 1, characterized in that the pipe sections ( 8 ) with a welded-on in the radial direction support sleeve ( 15 ) are provided, in each of which the nozzle holder ( 9 ) in the axial direction of the delivery line ( 1 ) can be inserted and inserted which can be inserted across the end of the nozzle carrier ( 9 ) by means of a clampable double nipple ( 16 ).

8. Device according to claim 7, characterized in that the nozzle carrier ( 9 ) by means of a pin-like extension ( 18 ) and an extension ( 18 ) receiving groove in the carrier sleeve ( 15 ) is arranged fixable in the direction.