DE900202C

DE900202C - Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schiessschwaden usw., insbesondere im untertaegigen Bergbau

Info

Publication number: DE900202C
Application number: DER7356A
Authority: DE
Inventors: Franz Poeppinghaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-10-10
Filing date: 1951-10-10
Publication date: 1953-12-21

Description

Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schießschwaden usw., insbesondere im untertägigen Bergbau Zum Niederschlagen von Gesteinsstaub, Kohlenstaub und Schießschwaden im untertägigen Bergbau benutzt man sog. Nebeldüsen. Die Erfindung betrifft derartige Einrichtungen, insbesondere solche, .die mit einem Gemisch von Preßluft undi Wasser betrieben werden und bei denen sich überschneidende oder hintereinanderliegende Nebelschleier durch mehrere Düsen erzeugt werden.
Bei den bisher angewandten Einrichtungen findet die Mischung des Wassers und der Preßluft kurz vor den oder innerhalb bzw. am Ende der einzelnen Nebeldüsen statt.
Ferner ist schon eine Einrichtung bekannt, bei der eine Mischstelle einem sich verzweigenden Rohrsystem vorgeschaltet ist, durch welches die einzelnen Nebeldüsen gespeist werden. Bei dieser Einrichtung wird in einen durch mehrere kleinere Bohrungen in den Mischraum eintretenden Preßluftstrom ein ebenfalls unter Druck stehender Wasserstrom durch mehrere kleine Bohrungen und etwa rechtwinklig zu dem Luftstrom eingespritzt, um ,die Mischung von Wasser und Luft herbeizuführen.
Wasserdruck und Preßluftdruck lassen sich aber schwer aufeinander abstimmen, insbesondere da der Wasserdruck und der Preßluftdruck infolge der verschiedenen, wechselnden Entnahmen in einem Grubenbetrieb ständig schwanken. So kann es bei den bekannten Einrichtungen, z. B. wenn die Düsen teilweise oder gar völlig verstopft sind und der Wasserdruck den Luftdruck übersteigt, vorkommen, daß das Wasser in die Preßluftleitungen eintritt und dadurch Störungen hervorgerufen werden. Ferner wird' durch die unumgängliche Umlenkung des Gemischstromes in dem zu den Düsen führenden Rohrsystem Wasser und Luft wieder voneinander geschieden.
Durch alle diese Umstände ist es bedingt, daß die bisher bekannten Einrichtungen. ein einwandfreies Arbeiten nicht gewährleisten.
Die Erfindung schaltet diese Nachteile aus. Gemäß der Erfindung wird einerseits vorgeschlagen, durch eine dem zu den Nebeldüsen führenden Rohrsystem vorgeschaltete .Einrichtung druckloses bzw. annähernd druckloses Wasser von der Luft selbst ,in der Art eines Injektors ansaugen und mit ihr fein versprüht mischen zu lassen. Zum anderen wird die Nebeldüse mit einer mehrfachen Strahlumlenkung versehen, wodurch .die kleinen Wassertröpfchen auf die umlenkenden Flächen geschleudert werden, um dann von der Luft an den sich stufenweise vergrößernden Umfängen der Flächen abgerissen und wieder und noch feiner verteilt .und zerstäubt zu werden.
Insbesondere im Verein miteinander wird durch diese Maßnahme eine zuverlässig und gut arbeitende Vernerbelungseinrichtun.g geschaffen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, das Druckwasser durch eine veränderliche Drosselung vorzugsweise über einen Behälterdem Injektor zuzuführen, wobei der Wasserbehälter mit einem Schwimmer versehen sein, kann, der auf die Drosselung einwirkt und die Absperrung des Wasserzulaufes bewirken kann.
Die Anordnung des Injektors und seine Ausbildung können beliebig sein.
So kann der Injektor einfach oder doppelseitig ausgeführt sein. Er kann in der Mitte des die Nebeldüsen speisenden Rohrsystems oder am Anfang des Rohrsystems angeordnet sein.
Das Rohrsystem ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mit sich nach jeder Rohrabzweigung oder :Entnahmestelle verengendem Querschnitt ausgeführt, wobei die Rohre einen verhältnismäßig großen Querschnitt haben. Dadurch herrscht .im gesamten Rohrsystem eine verhältnismäßig niedrige, aber annähernd gleiche Strömungsgeschwindigkeit und an allen Nebeldüsen annähernd gleicher Druck.
Die Nebeldüse gemäß der Erfindung ist derart beschaffen, daß einem aus mehreren Kanälen bestehenden, die Geschwindigkeit des Strahles erhöhenden und ihm einen !Drall mitteilenden Teil vorzugsweise mehrere sich in ihrem Umfang stufenweise vergrößernde Prallflächen nachgeschaltet sind, wobei vor Eintritt des Strahles in die Kanäle das im Strahl mitgeführte Wasser durch Aufprallen auf eine vorgeschaltete Prallfläche auf die einzelnen Kanäle verteilt werden kann. Die letzte Prallfläche, die die Austrittsrichtung des Nebelschleiers bestimmt, bildet mit einem entsprechenden verstellbaren Gegenstück einen veränderlichen Ringspalt, womit die Feinheit der Zerstiiubung und die Reichweite des Nebelschleiers durch Änderung .der Austrittsgeischwinidigke it beeinflußt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, von dem die Fig. i schematisch eine Vernebelungseinrichtung zeigt, während die Fig. 2 a die Injektoreinrichtung und die Fig. gib einen Teil des Rohrsystems im .größeren Maßstabe zeigt; die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Nebeldüse.
Durch die Druckluftzuleiturng i, welche an das Druckluftnetz angeschlossen ist, wird die Preßluft über einen Drossel- und A'bsperrhahn2 dem doppelseitigen Injektor 3 zugeführt. Der Injektor besteht aus den beiden Strahlrohren 4, .deren Mündung von dem Ringraum 5 .umgeben ist. Der Ringraum steht in Verbindung mit der Wasserleitung 6, welche an das Wassernetz angeschlossen ist. In :die Wasserleitung 6 ist eine Drossel 7 eingebaut, die den-Wasserdruck des Netzes wenigstens annähernd vernichtet. Zweckmäßigerweise wird zwischen der Drossel 7 und dem Ringraum 5 im Injektor ein Wasservorratsbehälter & angeordnet. Die Drosselung' bei 7 kann .durch einen Schwimmer 9 veränderlich sein, in dem beispielsweise eine am Schwimmer vorgesehene Nadel io in die öffnung bei 7 eintritt und damit eine weitere Drosselung Abis zur völligen Absperrung des Wasserzulaufes bedingt. Das von dem durch den Drosselhahn 2 regelbaren Luftstrom im I.njektor angesaugte Wasser gelangt schon zerstäubt in das Rohrsystem, durch welches es den Düsen i i zugeleitet wird. Das Rohrsystem besteht aus Rohrleitungen verhältnismäßig großen. Querschnittes und ist derart gestaltet, daß in allen Teilen des Rohrsystems etwa gleicher D'xuck und gleiche Strömungsgeschwindigkeit herrschen. So .ist im Ausführungsbeispiel das Rohrsystem aus Abschnitten 12, 13 und 14 zusammengesetzt, wobei .die zu je einer Düse führenden Rohrleitungen 13 und 14 etwa halben Querschnitt des Rohres 12 haben.
Die Düse besteht im wesentlichen aus dem nippelähnlichen Körper 15, der an seinem einen Ende mit Gewinde 16 versehen"ist und in ein auf dem Ende der Rohrleitungen befestigten Gewindestück 17 eingeschraubt ist. Auf einem Teilkreis von etwas größerem Durchmesser als dem Mündungsdurchmesser des Rohres 13 bzw. 14 sind, mehrere Kanäle 18 angeordnet. Durch diese Anordnung prallt der Strahl auf die Stirnfläche des Nippels 15, wodurch das .in .ihm enthaltene Wasser gleichmäßig radial nach außen den Kanälen 18 zugeführt wird.. Dort wird es von der strömenden Luft mit in die Kanäle 18 gerissen, deren gesamter Querschnitt kleiner als der der Rohrmündung ist, wodurch in den Kanälen 18 der Strahl beschleunigt wird. Ferner sind die Kanäle 18 im Eintritt und Austritt zueinander verdreht. Beim Austritt aus den Kanälen 18 prallen die Einzelstrahlen in einem solchen Winkel auf die vorzugsweise kegelige Fläche i9 einer Ringkammer 2o, daß der Strömung ein ,Drall aufgezwungen wird. Durch das Aufprallen der Einzelstrahlen auf die Fläche i9 bildet sich auf dieser ein nach außen äbwandernder und infolgedessen sich verdünnender Wasserfilm. Von der kreisend strömenden Luft wird dieser Film an der scharfkantigen Umgrenzung der Fläche ig abgerissen und, gegen den Mantel 21 des Ringraumes 2o geschleudert. Am Mantel 21 entlang wird der dort entstehende Wasserfilm durch die strömende Luft getrieben und von ihr am Ende des Mantels 21 wiederum abgerissen und gegen die die Austrittsrichtung des Nebelschleiers bestimmende Fläche 22 geschleudert. Der dort sich bildende Film wird durch die strömende Luft auseinander-und dem scharfkantigen Rand der Fläche 22 zugetrieben, von wo er unter feinster Zerstäubung abgerissen wird und den Nebelschleier bildet. Die letzte Prallfläche- 22 bestimmt die Austrittsrichtung des Nebelschleiers und kann durch beliebige Kegel oder eine Radialebene gebildet sein. Die Fläche 22 bildet mit der entsprechenden Fläche 24 des verstellbaren Gegenstückes 23 einen Ringspalt, dessen Weite durch Verstellung des Gegenstückes 23 geändert werden kann,.
Da diese Düse keinerlei feiner Bohrungen bedarf, durch die die feine Zerstäubung herbeigeführt wird oder die Austrittsmenge des Wassers bestimmt werden muß und die Zerstäubung durch einfache und robuste Elemente herbeigeführt wird, ist sie sehr schmutzunempfindlich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schießschwaden usw., insbesondere im untertägigen Bergbau, dadurch gekennzeichnet, aß mehreren Nebeldüsen gemeinschaftlich ein mit Preßluft und annähernd drucklosem Wasser betriebener Injektor vorgeschaltet ist.
2. Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schießschwaden ussw. nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d,aß der Injektor das Wasser aus einem Speicherraum ansaugt.
3. Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schießschwaden usw. nach Anspruch. i und 2, gekennzeichnet durch eine vor dem Injektor bzw. vor dem Wasserbehälter angeordnete Wasserzuführung, in der der Leitungsdruck des Wassers annähernd oder ganz vernichtet wird.
4. Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schießschwaden usw. nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselung der Wasserzuführung veränderlich ist.
5. Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, ,Schießschwaden usw. nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wasserbehälter ein die Drosselung des Wasserzulaufs automatisch regulierender Schwimmer angeordnet ist.
6. Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schießschwaden usw. nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des die Nebeldüsen speisenden Rohrsystems gestuft, also der örtlichen Durchflußmenge angepaßt ist. Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schießschwaden usw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebeldüsen mehrere mit ihren Ein- und Austrittsöffnungen in Radialebenen liegende, gleichförmig zueinander verdrehte Kanäle enthalten, denen vorzugsweise mehrere sich in ihrem Umfang stufenweise vergrößernde Prallflächen folgen. B. Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schießschwaden usw. .nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen der Kanäle auf einem größeren Teilkreis als dem Mündungsdurchmesser des Zuführungsrohres liegen. g. Einrichtung zum Niederschlagen von Staub, Schießschwaden usw, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt der Kanäle kleiner als der Mündungsquerschnitt des Zuführungsrohres ist.