Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do zageszczania zawiesiny. Urzadzenie takie znajduje zastosowanie np. w górnictwie przy odprowadzaniu wegla lub innych materialów z pokladów kopalni na powierzchnie ziemi.Znane jest urzadzenie sluzace do rozpraszania pod cisnieniem scisnietego plynu.Posiada ono obudowe ze sciankami bocznymi o korzystnie kolowym ksztalcie w przekroju po¬ przecznym na górze i na dole. Wloty umieszczone sa na sciankach bocznych tak, ze os wlotu jest styczna do srednicy scianki bocznej. Wylot znajduje sie u dolu, a wlot na górze.Plyny pod wysokim cisnieniem wyplywajace przez wlot tworza wir na obwodzie scianki bocz¬ nej, pomiedzy góra a dolem, i wychodza wylotem pod niskim cisnieniem. Powietrze jest wpro¬ wadzane przez wloty umieszczone w górze, aby nie dopuscic do wystepowania kawitacji w obu¬ dowie. Urzadzenie moze byc polaczone z wylotem w celu zmniejszenia predkosci plynów opusz¬ czajacych wylot.Znany jest równiez sposób i urzadzenie sluzace do wtryskiwania zawiesiny bedacej pod niskim cisnieniem do strumienia wysokiego cisnienia. Tworzy on za pomoca wody wtryskiwanej do komory pod wysokim cisnieniem, zawiesine pod wysokim cisnieniem. W pewnym polozeniu komory nastepuje rozdzielenie zawiesiny i wody. Czesc wody pod wysokim cisnieniem jest usuwana tworzac wir pod niskim cisnieniem. Zawiesina pod niskim cisnieniem jest wtryski¬ wana do wiru niskiego cisnienia, gdzie miesza sie z cieczami o wysokim cisnieniu. Zawie¬ sina pod wysokim cisnieniem jest usuwana wylotem w którym panuje wysokie cisnienie.Celem wynalazku jest zwiekszenie zageszczenia zawiesiny poprzez usuwanie wody z zawie¬ siny. Urzadzenie do zageszczenia zawiesiny, wedlug wynalazku, charakteryzuje sie tym, ze z wlotem i z wylotem polaczone sa przewody transportujace zawiesine pod wysokim cisnie¬ niem tworzac wir wewnatrz komory, natomiast na przewodzie wylotowym niskiego cisnienia jest umieszczony zawór, a do komory przylaczony jest uklad zabezpieczajacy przed kawi¬ tacja. Korzystnie uklad zabezpieczajacy przed kawitacja sklada sie z przewodu niskiego2 134 582 cisnienia umieszczonego w komorze na osi i zaworu zwrotnego zamocowanego na przewodzie.Korzystnie urzadzenie zawiera elementy do mierzenia zageszczenia zawiesiny polaczone z wylotem wysylajace sygnal wyjsciowy odpowiadajacy zageszczeniu i elementy przenoszace sygnal wyjsciowy do elementów sterujacych. Korzystnie urzadzenie zawiera zawory posiada korpus, w którym umieszczona jest gumowa tuleja oraz wkladka.Zawór zamocowany na przewodzie niskiego cisnienia zapewnia jednolite zmniejszenie srednicy przy zamykaniu. Zawór dziala sprawniej, gdy plyn plynie po obwodzie scianki przewodu z duza predkoscia. \1 przypadku redukcji cisnienia w komorze, urzadzenie zawiera¬ jace zawór zwrotny, umozliwia wejscie powietrza do komory. W ten sposób wyrównuje sie ilosc powietrza pomiedzy zewnetrzna i wewnetrzna scianka korcory, zapobiegajac kawitacji.Urzadzenie umozliwia równiez pomiar zageszczenia zawiesiny na wylocie i przekazywanie odpo¬ wiedniej informacji do zaworu sterujacego.Dzieki temu zawór kontrolny umozliwia utrzymanie zageszczenia zawiesiny na poprzednio okreslonym poziomie.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór i komore urzadzenia do zageszczania zawiesiny w przekroju po¬ przecznym, a fig. 2 zamontowanie urzadzenia wedlug wynalazku, w ukladzie do zageszczania zawiesiny.Na fig. 1 przedstawione jest urzadzenie do zageszczania zawiesiny. Komora 10 posiada wlot 11 i wylot 12. 7/ obu wylotach panuje wysokie cisnienie. Komore 10 tworza dwie scianki boczne 13 i 14 oraz scianka tylna 15. Aby ulepszyc konstrukcje i wzmocnic komore 10, poza scianka boczna 15 znajduje sie scianka wypukla 16, a druga scianka wypukla 17 znajduje sie poza scianka boczna 14. Przewód niskiego cisnienia 18 przechodzi przez scianke wypuk¬ la 17 i scianke boczna 14. Jest on polaczony z komora 19 utworzona pomiedzy sciankami bocznymi 14 i 13. przekrój poprzeczny komory 19 jest kolowy. Moze miec inne ksztalty.Os 20 komory 19 jest róv/nolegla do osi przewodu niskiego cisnienia 18.Zawór sterujacy 21 zawiera urzadzenie sterujace 22 i hydrauliczny przewód sterujacy 23 przylaczony do zaworu 24. V zaworze 24 znajduje sie wewnetrzna tuleja gumowa 25, która jest regulowana gumowa wkladka 26. Górna powierzchnia gumowej wkladki 26 styka sie ze zbior¬ nikiem hydraulicznym 33, który jest polaczony z hydraulicznym przewodem sterujacym 23 •Do korpusu 24 zaworu 21 jest dolaczony przewód niskiego cisnienia 18 za pomoca kolnierza 27 i srub 28. Przewód wylotowy 29 zaworu 21 polaczony jest z korpusem zaworu 24 za pomoca kol¬ nierza 30 i srub 31 • Zawór sterujacy 21 posiada przewód elektryczny 32 doprowadzony do urzadzenia sterujacego 22. Zawór 21 jest zaworem hydraulicznym. Alternatywnym rozwiaza¬ niem jest zastosowanie zaworu pneumatycznego. Zawór 21 jest sterowany sygnalem elektrycz¬ nym doprowadzonym przewodem 32 do wnetrza zaworu, w którym elektryczno-hydrauliczny obwód sterujacy wywoluje cisnienie hydrauliczne w hydraulicznym przewodzie sterujacym 23.Plyn hydrauliczny jest doprowadzony do komory 33 w korpusie 24 zaworu 21, w której to cisnienie dziala na gumowa wkladke 26. Wkladka 26 powoduje deformacje gumowej tulei 25 w kierunku do wewnatrz. Z kolei tuleja 25 dazy do zamkniecia zaworu 21 zwezajac sie 1 zwiekszajac przy tym cisnienie w przewodzie niskiego cisnienia 18.Zageszczenie zawiesiny poprzez oddzielenie wody od zawiesiny zachodzi w sposób nas¬ tepujacy: zawiesina pod wysokim cisnieniem wchodzi przez wlot 11 porusza sie wokól komo¬ ry 19 opuszczajac ja pod zwiekszonym cisnieniem przez wylot 12. Natomiast woda wyplywa134 582 3 przewodem niskiego cisnienia 18 wzdluz scianek jako ciecz o niskim cisnieniu z maksymal¬ nie wysoka predkoscia. Predkosc odpowiada cisnieniu w przewodzie 18 i cisnieniu na wlo¬ cie 11 • Poniewaz woda porusza sie w kierunku korpusu 24 zaworu 21, to jej przejscie przez tuleje 25 bedzie zalezalo od wielkosci zamkniecia gumowej tulei 25. Jesli gumowa tuleja 25 jest calkowicie otwarta, majac srednice wewnetrzna taka sama jak przewód niskiego cis¬ nienia 18, to cisnienie róznicowe bedzie mniejsze na skutek tarcia przy przejsciu przez zawór 21* Jednakze, jesli sygnal doprowadzony przewodem 32 do urzadzenia sterujacego 22 wskaze, ze nalezy mniej wody wprowadzic do przewodu niskiego cisnienia 18, wtedy plyn hydrauliczny lub pneumatyczny wplynie przewodem 23 do zbiornika 33* Cisnienie plynu hydraulicznego na gumowa wkladke 26 spowoduje deformacje gumowej tulei 25 w kleruraku do wewnatrz* Zwiekszy sie cisnienie w przewodzie niskiego cisnienia 18, natomiast zmniejszy sie ilosc wody plynacej z komory 19 do przewodu 18.W ten sposób zwiekszajac ilosc wody mozna kierowac wyplywem zawiesiny przez wylot 12* Jesli zageszczenie na wylocie 12 jest stale kontrolowane i zmiany sa przekazywane prze¬ wodem 32 do urzadzenia sterujacego 22, to bedzie ono utrzymywane na zupelnie niskim pozio¬ mie* Taki sposób kontroli przedstawia fig. 2.Na fig. 2 przedstawione jest urzadzenie do zageszczania zawiesiny zamontowane w ukla¬ dzie. Kontrola zageszczania materialów przepompowywanych z kopalni polepsza sprawnosc operacji urabiania. W tym przykladzie zciornik 40 jest polaczony za pomoca przewodu 41 z pompa 42, która jest z kolei polaczona z przewodem 43* Przewód 43 transportuje wode w dól i zakonczony jest zaworem sterujacym 44* Zawór sterujacy 44, który moze byc zdal¬ nie sterowany, jest polaczony z. przewodem 46, który z kolei jest polaczony z przewodem 47 zakonczonym drugim zaworem sterujacym 48* Zawór sterujacy 48 polaczony jest przewodem 49 z wlotem wody o wysokim cisnieniu 5o wiru¬ jacego urzadzenia wtryskujacego 51• Zbiornik sciekowy 52 jest umieszczony w ziemi w dogod¬ nym polozeniu wzgledem kopalni. Prowadza do niego przewody wlotowe wielu przewodów zawie¬ sinowych. Przede wszystkim sluzy do gromadzenia zawiesiny wody i materialów kopalnych z wielu pokladów. Dzieki temu materialy te moga zostac pózniej wypompowane z kopalni.Zbiornik sciekowy 52 sklada sie z dwóch czesci: 53, i 54* Czesc 53 zawiera material wypompowany z kopalni, przeznaczony do ewentualnego wywiezienia z kopalni i ogólnie skladajacy sie z wody i materialów usuwanych z przodków kopalni np* wegla. Czesc 53 za¬ wiera takze elementy oddzielajace wode od materialów osadzonych w czesci 53, przy czym woda przeplywa nad scianka przelewowa 55 do czesci 54. Nadmiar wody jest wypompowywany przewodem ssacym 56,\ za pomoca pompy 57 i doprowadzony zostaje przewodem 56 do zaworu sterujacego 59, a nastepnie zaworem zwrotnym 60 do przewodu 47.Material jest usuwany ze zbiornika sciekowego 52 za pomoca czerpaka 61• Zawiera on pompe 62 z otworem ssacym 63 oraz silnik 64* Wylot 65 pompy 60 jest polaczony za pomoca elastycznego przewodu 56 z wlotem zawiesiny o niskim cisnieniu 67 wirujacego urzadzenia wtryskowego 31* Wylot wody o niskim cisnieniu 68 polaczony jest przewodem 69, zakonczo¬ nym zaworem sterujacym 70, który z kolei jest polaczony za pomoca przewodu 71 ze zbior¬ nikiem sciekowym 52* Wylot 72 wirujacego urzadzenia wtryskowego 51 Jest polaczony prze¬ wodem 73 z wlotem 11 urzadzenia 10 do zageszczania zawiesiny* Wylot 12 jest polaczony przewodem 74 z gestosclomlerzem 75*4 154 582 Nalezy przy tym zwrócic uwage na fakt, ze zarówno na wlocie 50, jak i wylocie 72 urzadzenia wtryskowego 51, jak i na wlocie 11 i wylocie 12 urzadzenia 10 do zageszczania zawiesiny, którymi przeplywa odpowiednio woda, a nastepnie woda z zawiesina panuje wyso¬ kie cisnienie* Jedynie na wylocie 68 urzadzenia wtryskowego 51 panuje niskie cisnienie* Z kolei wylot gestosciomierza 75 polaczony jest przewodem 76 z przeplywomierzem 77, dalej z przewodem 78, który przenosi zageszczona zawiesine na powierzchnie kopalni, gdzie zos¬ taje ona umieszczona tymczasowo w zbiorniku 79* W zbiorniku 79 znajduje sie mieszadlo 80 utrzymujace czasteczki w stanie zawieszenia* Zawór zwrotny 8 jest polaczony przewodem 9 z wnetrzem komory 19 i sluzy do zmniejsza¬ nia podcisnienia w komorze 19* Gestosciomierz jest równiez polaczony za pomoca obwodu sterujacego 81 z urzadzeniem sterujacym 22* Przeplywomierz 77 jest równiez polaczony przewodem sterujacym 82 z silnikiem 64. Sterowa- v nie polega na zmianie predkosci obrotowej silnika 64 pompy 62, celem kontroli zageszcza¬ nia wegla w wodzie tworzacego zawiesine* Zawiesina jest dostarczana przewodem 66 do wirujacego urzadzenia wtryskowego 51* Celem sterowania obwody sterujace moga byc polaczone z komputerem* Proces przedstawiony na fig* 2 wyglada nastepujaco: wegiel, dostarczany z wielu przodków kopalni jest transportowany do zbiornika sciekowego 52 za pomoca ukladu sluzace¬ go do transportowania zawiesiny* Takie uklady do transportowania zawiesiny sa dobrze zna¬ ne ze stanu techniki i dlatego ich dzialanie oraz opis nie zostaly podane. Wegiel umiesz¬ czony w czesci 53, jest usuwany z kontrolowana predkoscia za pomoca pompy 62* Pompa 62 dziala dzieki obrotom silnika 64, który napedza wal (nie pokazany) pompy 62. Pompa 62 zasy¬ sa material otworem 63, usuwa go wylotem 65, a dalej przesyla przewodem 66 do wlotu 67 pracujacego pod niskim cisnieniem wirujacego urzadzenia wtryskowego 51. ./irujace urzadzenie wtryskowe 51 zaopatrywane jest w wode o wysokim cisnieniu9 dos¬ tarczana wlotem 50. Woda porusza sie po obwodzie przekroju poprzecznego komory i opusz¬ cza ja przez wylot 72, pracujacy równiez pod wysokim cisnieniem. Pewna ilosc wody prze¬ plywa z wlotu 50 do wylotu 68. 7/oda opuszczajaca wylot 68 wytwarza niskie cisnienie wywolane wirowaniem plynu i dzialajace wzdluz osi wylotu. Zawiesina tworzy strumien o wy¬ sokim cisnieniu, który porusza sie po obwodzie komory w wirujacym urzadzeniu wtr3/sko- wym 51. Dzieki temu przez wylot 72 jest odprowadzana mieszanina wody i zawiesiny. V/oda znajdujaca sie w wirujacej komorze 51 jest doprowadzana ze zbiornika 40 przewodem 41.Pompa 42 zwieksza cisnienie wody. Cisnienie zwieksza sie równiez pod wplywem ciezaru wody w przewodzie 43. V.'oda jest dostarczana przewodem 43, zaworem sterujacym 44, prze¬ wodami 46 i 47 oraz zaworem sterujacym 48 poprzez przewód 49 do wlotu 50. Jak wyjasnio¬ no poprzednio, czesc wody wyplywa wylotem 69, tworzac obszar niskiego cisnienia w komo¬ rze wirujacego urzadzenia wtryskowego 51• Zasysajac wode z czesci 54 zbiornika scieko¬ wego 52 za pomoca pompy 57, przesyla sie ja przewodem 58, zaworem sterujacym 59 i zawo¬ rem zwrotnym 60 do przewodu 47, gdzie laczy sie z woda plynaca ze zbiornika 40* Zawór zwrotny 60 zabezpiecza przed wplynieciem wody z przewodu 46 do zbiornika 54.Natomiast zawiesina jest wprowadzana przewodem 66 na wlot 67 laczac sie z woda w ko¬ morze 51, skad jest usuwana przez wylot 72 do przewodu 73. Nastepnie jest wprowadzona na wlot 11 urzadzenia 10 .do zageszczania zawiesiny. Na wlocie 11 panuje wysokie cisnie-134 582 5 nie. Zawiesina tedaca nadal pod wysokim cisnieniem jest usuwana z urzadzenia 10 wylotem 12 do przewodu 74, który zakonczony jest gestosciomierzem 75.Jesli gestosciomierz 75 wykazuje stezenie zbyt niskie, to sygnal jest przesylany za pomoca obwodu sterujacego 81 do urzadzenia sterujacego 22 zaworu 21, który z kolei prze¬ syla sygnal przewodem 23 do zaworu 24. Wówczas plyn hydrauliczny lub sprezone powietrze jest usuwane z komory 33 powodujac rozprezenie gumowej tulei 25. Stopien rozprezenia zalezy od stopnia zageszczenia porównywanego z wymaganym zageszczeniem.Jesli gestosciomierz 75 stwierdza, ze zageszczenie jest zbyt wysokie, to sygnal jest przesylany za pomoca obwodu sterujacego 81 do urzadzenia sterujacego 22 i dalej prze¬ wodem 23 do zaworu 24. Wówczas komora 33 zostaje napelniona plynem lub powietrzem sciska¬ jac bardziej gumowa tuleje 25, a nawet zamykajac ja, co powoduje zmniejszenie ilosci cieczy plynacej przewodem 29f do czesci 53, zbiornika 52. To scisniecie spowoduje wzrost stosunku cieczy, do wegla.W przypadku, gdy zwieksza sie podcisnienie w czasie pracy, moze zostac otwarty zawór zwrotny 8 i wówczas przewodem 9 prowadzacym do wnetrza komory 19 jest dostarczone powie¬ trze, które przywróci w komorze cisnienie zewnetrzne. Do kontroli zageszczenia moze byc takze zastosowany przeplywomierz 77 powodujac zmiane predkosci obrotowej silnika 64 i w ten sposób doprowadzajac wiecej lub mniej wody do wegla.Zawór opisany tak szczególowo jest szczególnie uzyteczny, poniewaz posiada wysoka odpornosc na scieranie w czasie przeplywu zawiesiny i nie zatyka sie tak latwo jak inne typy zaworów, przez które przechodzi zawiesina. Zawór zamyka sie jednakowo na calej srednicy, poniewaz plyny w przewodzie 18 poruszajac sie po obwodzie przewodu 18 z duza predkoscia. Zamkniecie zaworu stanowi jednoczesnie sposób kontrolowania cisnienia w prze¬ wodzie t8. Inne typy zaworów, które moglyby zamykac tylko Jedna czesc przewodu, posiadaja duzy stopien scieralnosci i nie dzialaja tak sprawnie przy zastosowaniu szczególnego rodzaju strumienia plynacego przewodem 18. Jednakze taki typ zaworów nie jest wykluczony, poniewaz ich dzialanie jest typowe.Zastrzezenia patentowe 1 • Urzadzenie do zageszczania zawiesiny zawierajace komore o przekroju kolowym majaca wlot zawiesiny o wysokim cisnieniu, wylot zawiesiny o wysokim cisnieniu, których osie sa prostopadle do srednicy oraz wylot niskiego cisnienia, którego os jest równolegla do osi komory, znamienne tym, ze z wlotem /11/ polaczony jest przewód /73/» a z wylo¬ tem /12/ polaczony jest przewód /74/, które sa przewodami transportujacymi zawiesine pod wysokim cisnieniem, tworzac wir wewnatrz komory /19/f natomiast na przewodzie wylotowym niskiego cisnienia /18/, jest umieszczony zawór /21/, a do komory /19/ przylaczony jest uklad zabezpieczajacy przed kawitacja. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze uklad zabezpieczajacy przed kawitacja sklada sie z przewodu niskiego cisnienia /9/ umieszczonego w komorze /19/ na osi /20/ i zaworu zwrotnego /8/ zamocowanego na przewodzie /9/\ ~~ 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera elementy do mierzenia zageszczenia zawiesiny polaczone z wylotem /12/ wysylajace sygnal wyjsciowy odpowiadajacy zageszczeniu; i elementy przenoszace sygnal wyjsciowy do elementów steru¬ jacych.13^ 582 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawór 21 poi l2h! v; którym umieszczona jest gumowa tuleja/25/ oraz wkladka /26/. ) iadajkorpus 40^ m^ ^mmw/Mw^ J*3 Pracownia Poligraficzna U? PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL