PL172402B1

PL172402B1 - Method of and apparatus for removing dust from gaseous medium

Info

Publication number: PL172402B1
Application number: PL29990393A
Authority: PL
Inventors: Walenty Frydel
Original assignee: Ct Kt Maszyn Gorniczych Komag
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1997-09-30
Also published as: PL299903A1

Abstract

2. Urzadzenie do odpylania czynnika gazowego zawierajace w wydluzonej obu- dowie umieszczony centrycznie silnik, z osadzona na jego wale wirujaca tarcza, za którym od strony wylotowego otworu jest usytuowana komora wyposazona w prze- grody poprzeczne otoczona oslona ze zbiornikiem na wytracony pyl weglowy, a ponadto za wirujaca tarcza jest usytuowany przewód doprowadzajacy wode z wylotem skierowanym ku wirujacej tarczy, zna- mienne tym, ze wirujaca tarcza (3) ma otwory (12) laczace przestrzenie po jednej i drugiej stronie tarczy (3). fig.1 PL2. A device for dedusting the gas medium containing a centrally located motor in the elongated housing, with a rotating disc mounted on its shaft, behind which, from the outlet side of the opening, there is a chamber equipped with transverse partitions, surrounded by a cover with a container for collapsed coal dust, and moreover, behind the rotating disc is a water supply conduit with the outlet directed towards the rotating disc, characterized in that the rotating disc (3) has openings (12) connecting spaces on either side of the disc (3). fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odpylania czynnika gazowego i urządzenie do odpylania czynnika gazowego, w szczególności usuwania z czynnika gazowego pyłu węglowego z zastosowaniem środka zwilżającego pył i wykorzystaniem odśrodkowego działania wirującego strumienia czynnika.The present invention relates to a method of dedusting a gaseous medium and a device for dedusting a gaseous medium, in particular removing coal dust from the gaseous medium with the use of a dust wetting agent and using the centrifugal action of the rotating stream of the medium.

Znany jest z polskich opisów patentowych nr 133 850, nr 151 246 sposób odpylania czynnika gazowego, w którym odpylane powietrze przemieszczające się po liniach krzywych zbliżonych kształtem do wirów śrubowych wprawia się w ruch turbulentny wirowy. Powstały strumień tworzy grubościenny cylinder. Wewnątrz tak ukształtowanego strumienia zapylonego powietrza powstaje strefa, w której powietrze wiruje po trajektoriach kołowych, współosiowych z osią strumienia w ruchu turbulentno wirowym przemieszczającym się po linii śrubowej. W tę strefę jest doprowadzony strumień wody, który na skutek różnicy prędkości względnych wirującej tarczy i strumienia wody jest wprawiany w ruch wirowy rozbijając go na krople. Powstałe krople wody wirują wokół własnych osi, po czym oddziaływuje się na krople wody falą akustyczną spowodowaną pulsującym przepływem powietrza.A method of de-dusting a gaseous medium is known from Polish patents No. 133 850, No. 151 246, in which the de-dusted air moving along curved lines similar in shape to helical vortices sets into a turbulent swirl motion. The resulting stream forms a thick-walled cylinder. Inside the dusty air stream shaped in this way, a zone is created in which the air swirls along circular trajectories coaxial with the stream axis in a turbulent-swirling motion moving along a helical line. A stream of water is supplied to this zone, which, due to the difference in the relative velocities of the rotating disc and the stream of water, is made to rotate, breaking it into drops. The resulting water droplets spin around their own axis, and then an acoustic wave caused by the pulsating air flow acts on the water droplets.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 151 246 urządzenie do odpylania czynnika gazowego zawiera wydłużoną obudowę z otworami wlotowym i wylotowym oraz komorę najej przedłużeniu. Wewnątrz obudowy jest zabudowany wentylator z wirnikiem. Za wentylatorem jest usytuowana wirująca tarcza napędzana silnikiem wentylatora, której oś obrotu jest przesunięta względem osi geometrycznej obudowy. Wirująca tarcza ma postać pobocznicy walca, wewnątrz którego jest ścianka poprzeczna do osi obrotu. Na obwodzie wirującej tarczy są przytwierdzone łopatki, których końce tworzą z obudową szczelinę. Do urządzenia jest doprowadzana woda za pomocą przewodów, których wylot jest usytuowany w obszarze wokół osi geometrycznej obudowy i skierowany ku wirującej tarczy. Wylot przewodu jest zakończony dyszą do rozpylania cieczy. Komora jest wyposażona w przegrody prostopadłe do osi. Dolna część komory ma otwory łączące jej wnętrze ze zbiornikiem gromadzącym wytrącony pył.The device for dedusting a gaseous medium, known from the Polish patent description No. 151 246, comprises an elongated housing with inlet and outlet openings and a chamber in its extension. Inside the casing there is a fan with a rotor. Behind the fan there is a rotating disk driven by the fan motor, the axis of rotation of which is shifted in relation to the geometric axis of the housing. The rotating disc has the form of a cylinder side with a wall transverse to the axis of rotation inside. On the periphery of the rotating disc, blades are fixed, the ends of which form a gap with the housing. Water is supplied to the device by means of pipes, the outlet of which is situated in the area around the geometric axis of the housing and directed towards the rotating disc. The outlet of the conduit ends with a liquid spray nozzle. The chamber is equipped with partitions perpendicular to the axis. The lower part of the chamber has openings connecting its interior with the dust collecting tank.

Celem wynalazku jest zwiększenie efektywności odpylania czynnika gazowego, zwłaszcza powietrze w zakresie frakcji wdychanej pyłu do 20 mikronów, która to frakcj a ma decydujący wpływ na choroby zawodowe w górnictwie.The aim of the invention is to increase the efficiency of dedusting the gaseous medium, especially air in the range of the inhaled dust fraction up to 20 microns, which fraction has a decisive influence on occupational diseases in mining.

Sposób odpylania czynnika gazowego, w szczególności usuwania z czynnika gazowego pyłu węglowego, polegający na wprawieniu odpylonego powietrza w ruch postępowy tworzącyA method of dedusting the gaseous medium, in particular removing coal dust from the gaseous medium, consisting in setting the dedusted air in a translational movement creating

172 402 strumień, który to strumień wprawia się następnie w nich turbulentny wirowy nadający mu kształt zbliżony do grubościennego cylindra, po czym do jego wnętrza doprowadza się wirujący strumień wody, charakteryzuje się tym, zc wstępną iaz.ę udpjyicmia przeprowadza się przez doprowadzenie części wirującego strumienia wody do strumienia zapylonego powietrza przed wirującą tarczę.172 402 a stream which is then set in a turbulent swirl, giving it a shape similar to a thick-walled cylinder, and then a swirling stream of water is fed inside it, characterized by the fact that a portion of the swirling stream is initially introduced water into a stream of dusty air in front of the rotating disc.

Doprowadzenie wirującego strumienia wody z jednego źródła przed wirującą tarczę jak i za tarczę, w miejscu gdzie następuje przewężenie strumienia zapylonego powietrza pomiędzy wewnętrzną ścianką obudowy a wirującymi łopatkami umożliwia powstanie licznie wirujących kropel wody przemieszczających się na zewnątrz zapylonego strumienia powietrza i związanie licznie wirujących kropel wody z pyłem zawartym w tym strumieniu.Supplying a swirling stream of water from one source in front of the rotating disc and behind the disc, in the place where the stream of dusty air is narrowed between the inner wall of the housing and the rotating blades, enables the formation of numerous swirling water drops moving outside the dusty air stream and binding numerous swirling water drops with the dust contained in this stream.

Istotą urządzenia do odpylania czynnika gazowego jest wirująca tarcza zaopatrzona w otwory łączące przestrzeń przed i za tarczą, które to otwory umożliwiają przepływ zwłaszcza części strumienia wody z przestrzeni za tarczą do przestrzeni przed tarczą, a tym samym zwilzanie strumienia zapylonego powietrza z jednego źródła wody zarówno już przed tarczą jak za wirującą tarczą. W efekcie czego zwiększa się efektywność odpylania szczególnie drobnej frakcji czynnika gazowego.The essence of the device for dedusting the gaseous medium is a rotating disc provided with openings connecting the space in front of and behind the disc, which openings allow the passage of especially a part of the water stream from the space behind the disc to the space in front of the disc, and thus wetting the stream of dusty air from one water source, both in front of a disc as behind a spinning disc. As a result, the efficiency of dedusting a particularly fine fraction of the gaseous medium increases.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 jest przekrojem wzdłużnym przez urządzenie, fig. 2 jest przekrojem wzdłużnym przez tarczę zaopatrzoną w płaski wieniec, a fig. 3 jest przekrojem wzdłużnym przez tarczę z wieńcem w kształcie odwróconego ściętego stożka, którego większa średnicajest od strony silnika napędowego.The subject of the invention in an exemplary embodiment is shown in the drawing, in which fig. 1 is a longitudinal section through the device, fig. 2 is a longitudinal section through a disc provided with a flat rim, and fig. 3 is a longitudinal section through a disc with an inverted truncated cone rim, the larger diameter of which is on the drive motor side.

Urządzenie do odpylania czynnika gazowego stanowi obudowa 1 wraz z komorą 6. W obudowie 1 od strony otworu wlotowego jest zabudowany napędowy silnik 2, na wale którego jest osadzona wirująca tarcza 3 zaopatrzona w wieniec 4 w kształcie ściętego stożka lub płaski. Wirująca tarcza 3 ma co najmniej jeden otwór 12 łączący przestrzeń za tarczą z przestrzenią przed tarczą. Na obwodzie wieńce 4 są przytwierdzone łopatki 11, przy czym stosunek największej średnicy Dw wieńca 4 wirującej tarczy 3 do wewnętrznej średnicy Dz obudowy 1 nad wieńcem 4 jest większy od 0,6. Za wirującą tarczą 3 do obudowy 1 jest dołączona komora 6 wyposażona w przegrody 7 poprzeczne. W dolnej części komory 6 są wykonane otwory 8 łączące jej wnętrze ze zbiornikiem 9 na wytrącony pył węglowy. Do wnętrza komory 6 jest doprowadzana osiowym przewodem 10 woda, której wylot jest skierowany w kierunku wirującej tarczy 3.The device for dedusting the gaseous medium consists of a housing 1 together with a chamber 6. In the housing 1 from the inlet opening side there is a drive motor 2, on which a rotating disc 3 is mounted, provided with a ring 4 in the shape of a truncated cone or flat. The rotating disc 3 has at least one opening 12 connecting the space behind the disc with the space in front of the disc. On the circumference of the rims 4, blades 11 are fixed, the ratio of the largest diameter D of the rim 4 of the rotating disc 3 to the inner diameter Dz of the casing 1 above the rim 4 is greater than 0.6. After the rotating disc 3, to the housing 1 is a chamber 6 provided with transverse partitions 7. Openings 8 are made in the lower part of the chamber 6, connecting its interior with the container 9 for precipitated coal dust. Water is fed into the chamber 6 through an axial conduit 10, the outlet of which is directed towards the rotating disc 3.

Sposób odpylania czynnika gazowego jest realizowany następująco. Zapylone powietrze z otoczenia jest zasysane do obudowy i wprawiane w ruch turbulentny wirowy za pomocą wirujących łopatek 11 osadzonych na wieńcu 4 tarczy 3. Zassane powietrze tworzy strumień 15 zapylonego powietrza o kształcie grubościennego cylindra i przemieszcza się w kierunku komory 6. Wirująca tarcza 3 oraz wieniec 4 wprawiają w ruch wirowy strumień 16 wody wypływającej z przewodu 10. Wirujący strumień 16 wody skierowany jest na tarczę 3 i część tego strumienia przepływając przez otwory 12 w tarczy 3 doprowadzanajest przed wirującą tarczę 3 powodując wstępne odpylanie zapylonego grubościennego strumienia 15 powietrza. Pozostała część wirującego strumienia 16 wody, który wypływa z przewodu 10, skierowanego na tarczę 3 jest zawracana i przedostaje się do grubościennego strumienia 15 zapylonego powietrza. Grubościenny strumień 15 zapylonego powietrza, w miejscu gdzie wieniec 4 ma większą średnicę, pomiędzy wewnętrzną ścianą obudowy 1 a końcami łopatek 11 zostaje przewężony korzystnie tak, aby stosunek średnicy wewnętrznej strumienia 15 w miejscu przewężenia do średnicy zewnętrznej strumienia 15 był większy od 0,6. W otoczeniu tego przewężonego strumienia 15 umieszcza się wirujący strumień 13 wody. Zderzenie się zanieczyszczonego strumienia 15 powietrza ze strumieniem 13 wody w miejscu jego przewężenia daje pożądany efekt odpylania, z tego względu, że powstaje duża ilość wirujących kropel wody przemieszczających się na zewnątrz strumienia 15 powietrza, które wiążą się z pyłem węglowym. Strumień 13 wody w początkowej fazie nim zostanie rozerwany na liczne krople wody stawia strumieniowi 15 powietrza pewien opór powodując zwiększenie jego przewężenia, co w konsekwencji zwiększa efekt odpylania.The method of dedusting the gas medium is carried out as follows. Dusty ambient air is sucked into the housing and set into a turbulent swirl motion by rotating blades 11 mounted on the rim 4 of the disc 3. The sucked air creates a stream 15 of dusty air in the shape of a thick-walled cylinder and moves towards the chamber 6. The rotating disc 3 and the rim 4 rotate the stream 16 of water flowing from the conduit 10. The swirling stream 16 is directed at the disc 3 and a part of this stream flowing through the holes 12 in the disc 3 is led in front of the rotating disc 3 causing preliminary dust removal of the dusty thick-walled air stream 15. The remainder of the swirling stream 16 of water that flows out of the conduit 10 directed at the disc 3 is returned and enters the thick-walled stream 15 of dusty air. The thick-walled stream 15 of dust-laden air, in the place where the rim 4 has a larger diameter, between the inner wall of the housing 1 and the ends of the blades 11 is preferably narrowed so that the ratio of the inner diameter of the stream 15 at the point of the narrowing to the outer diameter of the stream 15 is greater than 0.6. A swirling stream 13 of water is placed in the vicinity of this constricted stream 15. The collision of the contaminated air stream 15 with the water stream 13 at its narrowing point gives the desired de-dusting effect, since a large number of swirling water droplets moving outside the air stream 15 are formed, which are bound with the pulverized coal. The water stream 13 in its initial phase, before it is broken into numerous water droplets, resists the air stream 15, causing its constriction to increase, which in turn increases the de-dusting effect.

Dla zwiększenia efektu odpylania część wody z wirującego strumienia 16 przepływa przez otwory 12 w tarczy do przestrzeni przed tarczą 3 i po wprowadzeniu w ruch wirowy jako strumień 14 doprowadzana jest do wnętrza zapylonego strumienia 15. Zwiększa się więc skuteczność przenikania cząstek rozpylonej wody już w przestrzeni przed wirującą tarczą 3 do strumienia 15.In order to increase the de-dusting effect, part of the water from the swirling stream 16 flows through the holes 12 in the disc into the space in front of the disc 3, and after it is swirled, it is fed into the dusty stream 15 as a stream 14. Thus, the efficiency of penetration of the sprayed water particles is increased already in the space before rotating disc 3 to stream 15.

172 402172 402

Wydzielona ze strumienia 15 powietrza w komorze 6 mieszanina pyłu węglowego i wody spływa pod wpływem sił grawitacji do zbiornika 9. Oczyszczony z zanieczyszczeń strumień 15 opuszcza komorę 6 przez otwór wylotowy 17 komory.The mixture of coal dust and water separated from the air stream 15 in the chamber 6 flows down under the influence of gravity into the tank 9. The stream 15 cleared of impurities leaves the chamber 6 through the outlet 17 of the chamber.

172 402172 402

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 2,00 złPrice PLN 2.00

Claims

Patent claims

1, A method of de-dusting a gaseous medium, in particular removing coal dust from the gaseous medium, consisting in setting the dedusted air in a translational motion creating a stream, which then is set in a turbulent swirl motion, giving it a shape similar to a thick-walled cylinder, and then into its interior a swirling stream of water is supplied, characterized in that the preliminary de-dusting step is carried out by feeding a portion of the swirling stream (16) of water in front of the rotating disk (3).

A device for dedusting the gas medium, containing a centrally located engine in an elongated casing, with a rotating disk mounted on its shaft, behind which, from the outlet side of the opening, there is a chamber equipped with transverse baffles surrounded by a cover with a container for precipitated coal dust, and behind the rotating disk a water supply conduit is arranged with the outlet directed towards the rotating disc, characterized in that the rotating disc (3) has openings (12) connecting spaces on one side and the other of the disc (3).