PL214646B1 - Dwuczynnikowa dysza zraszająca - Google Patents

Description

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 17.03.2009 (19) PL (11) 214646 (13) B1 (51) Int.Cl.

B05B 15/00 (2006.01) E21C 35/22 (2006.01) E21C 35/18 (2006.01) E21C 35/187 (2006.01) B05B 17/00 (2006.01) (54)

Dwuczynnikowa dysza zraszająca (73) Uprawniony z patentu:

INSTYTUT TECHNIKI GÓRNICZEJ KOMAG, Gliwice, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:

27.09.2010 BUP 20/10 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.08.2013 WUP 08/13 (72) Twórca(y) wynalazku:

DARIUSZ PROSTAŃSKI, Zabrze, PL EDWARD PIECZORA, Gliwice, PL PIOTR ROJEK, Ruda Śląska, PL DOMINIK BAŁAGA, Gliwice, PL

ANDRZEJ MEDER, Zabrze, PL JANUSZ SEDLACZEK, Gliwice, PL (74) Pełnomocnik:

rzecz. pat. Helena Pieniążek

PL 214 646 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dwuczynnikowa dysza zraszająca, przeznaczona zwłaszcza do górniczych instalacji zraszających stosowanych do strącania i izolacji pyłów, rozrzedzania nagromadzeń metanu lub gaszenia jego zapłonów.

Znane są z katalogów firmowych rozwiązania takich międzynarodowych producentów dwuczynnikowych dysz zraszających jak Lechler, Bete i Spraying Systems. Dysze te mają korpus, w którym wykonany jest centralny otwór dla doprowadzenia wody oraz co najmniej jeden skośny otwór dla doprowadzenia sprężonego powietrza. Pozostałymi elementami dyszy są: nakładka z otworem lub otworami wylotowymi dla wypływu sprężonego powietrza oraz nakrętka scalająca nakładkę z korpusem. Konstrukcja dyszy zapewnia, niezależne wyprowadzenie na zewnątrz dyszy, strumieni obydwu czynników i ich zmieszanie w wyniku zderzenia, dopiero na wylocie poza dyszą.

Innym znanym rozwiązaniem jest inżektorowe urządzenie zraszające przedstawione w polskim opisie patentowym nr PL 193928. Urządzenie to składa się z odpowiednio ukształtowanego korpusu i osadzonej w nim typowej dyszy wodnej. W górnej części korpusu wykonane są skośne otwory łączące atmosferę z wewnętrzną komorą mieszania, przez które zasysane jest atmosferyczne powietrze, w wyniku wtryskiwanego do tej komory strumienia wody kierowanej tam przez dyszę osadzoną centralnie w tym korpusie. Dla zwiększenia efektu mieszania czynników, wyloty skośnych otworów wprowadzających do komory korpusu zasysane powietrze, usytuowane są stycznie w stosunku do komory mieszania. Kierunek wlotu otworów zasysających powietrze z otoczenia jest zgodny z kierunkiem zawirowania wody w dyszy wodnej umieszczonej w komorze urządzenia.

Znane jest także rozwiązanie przedstawione na stronach 487 do 495 opublikowanych materiałów konferencyjnych z IV Międzynarodowej Konferencji Techniki Urabiania 2005 w Krynicy we wrześniu 2005 roku (referat p.t. „Nowe systemy zraszania w kombajnach chodnikowych Alpinie Miner produkcji Voest Alpinie Bergtechnik Ges.M.B.H. oraz Voest Alpine Technika Górnicza i Tunelowa Sp. z o.o.), gdzie wytwarzanie mieszaniny powietrzno-wodnej odbywa się za pomocą układu skojarzonych par dysz wodnych i powietrznych. W rozwiązaniu tym mieszanina wytwarzana jest na zasadzie zderzenia strumieni wody i powietrza wytworzonych w oddzielnych dyszach.

Znana jest ze zgłoszenia P 380 415 dysza zraszająca o stożkowym strumieniu wodnym osadzona w gnieździe. Gniazdo ma postać bryły obrotowej z otworem przelotowym poprowadzonym wzdłuż jego osi wzdłużnej, Górna część otworu stanowi komorę, do której doprowadzony jest jeden lub więcej kanałów dolotowych dla powietrza, przy czym osie tych kanałów usytuowane są skośnie i wznoszą się zbieżnie w kierunku wylotu komory. Kanały dolotowe powietrza są tak wykonane, że pola powierzchni ich otworów wylotowych znajdujących się w komorze są większe od pól powierzchni ich otworów wlotowych znajdujących się na zewnątrz gniazda.

Mankamentem wytwarzania mieszaniny powietrzno-wodnej poprzez zderzenie strumieni wytwarzanych przez skojarzone pary oddzielnych dysz wodnych i powietrznych jest duże zużycie sprężonego powietrza oraz to, że zastosowanie tego rozwiązania wiąże się z koniecznością znacznego rozbudowania konstrukcji systemu zraszania. Wpływa to na wzrost gabarytów maszyn, co jest niezwykle niekorzystne w ograniczonych przestrzeniach podziemi kopalń. Ponadto efekt zderzenia strumieni wodnych i powietrznych często jest zakłócany poprzez opadający urobek w trakcie urabiania, powodując niedostateczne wymieszanie czynników mieszaniny.

Celem wynalazku jest dysza dwuczynnikowa umożliwiająca uzyskanie korzystniejszego wymieszania czynników, co wiąże się ze zwiększeniem skuteczności jej działania, w porównaniu do znanych rozwiązań. Zgodnie z wynalazkiem, dwuczynnikowa dysza zraszająca posiadająca przelotowy otwór poprowadzony wzdłuż osi z otwartą w kierunku wylotu komorą połączoną z dolotowymi otworami dla dopływu czynników zraszania, których osie wznoszące się są zbieżnie w kierunku wylotu komory, charakteryzuje się tym, że ma jednolity korpus osadzony i uszczelniony w gnieździe w kadłubie, w którym to korpusie wykonane są dla przepływu poszczególnych czynników otwory połączone z komorą przy czym wielkość przekroju poprzecznego komory jest większa lub co najmniej równa wielkości sumy przekrojów wszystkich otworów, przelotowego otworu osiowego i obwodowych otworów. Korzystnie, dla nadania większej energii strumienia jednego z czynników doprowadzanego osiowym otworem, na jego wylocie u spodu komory, osadzona jest znana jednoczynnikowa dysza zraszająca. Korzystnie, osie obwodowych otworów przecinają się z osią strumienia drugiego czynnika u wylotu z komory. Osie obwodowych otworów przecinają się z osią strumienia drugiego czynnika poza wylotem z komory.

PL 214 646 B1

Dyszę według wynalazku pokazano w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dyszę w przekroju wzdłuż osi dyszy, zaś fig. 2 pokazuje w tym samym przekroju, odmianę dyszy, wyposażoną dodatkowo w jednoczynnikową dyszę.

Jak pokazano na rysunku na fig. 1 dwuczynnikowa dysza 1, którą stanowi jednolity korpus 2 osadzona jest w gnieździe w kadłubie 3, na przykład za pomocą połączenia gwintowego. Korpus 2 dyszy 1 jest uszczelniony w kadłubie 3 za pomocą uszczelniających pierścieni 4 i 5, które zapobiegają niepożądanemu przedostaniu się jednego czynnika do drugiego przed dopływem do wnętrza dwuczynnikowej dyszy. W korpusie 2 wykonany jest od spodu przelotowy osiowy otwór 6, który w górnej części korpusu 2 łączy się z osiową otwartą w kierunku wylotu komorą 7 o znacznie większej średnicy. Do osiowej komory 7 doprowadzone są przelotowe obwodowe otwory 8, których wloty znajdują się na obwodzie korpusu 2. Obwodowe otwory 8 wznoszą się zbieżnie w kierunku wylotu komory 7, a wytryskujące z nich strumienie 9 spotykają wewnątrz komory 7 ze strumieniem 10 drugiego czynnika wytryskującego osiowym otworem 6. Po zmieszaniu czynników w komorze 7 następuje wytrysk strumienia 11 mieszaniny czynników z dyszy 1. Przekrój poprzeczny komory 7 jest większy od sumy przekrojów poprzecznych otworów 6 i 8 doprowadzających czynniki do komory 7. Wloty otworów 8 mogą być styczne do komory 7. Doprowadzenie czynników do otworów 6 i 8 dokonuje się odpowiednio kanałem 12 oraz kanałem 13 i obwodowym rowkiem 14, które wykonano w kadłubie 3.

Na fig. 2 przedstawiono dyszę według wynalazku, gdzie obwodowe otwory 8 są tak usytuowane w korpusie 2 dyszy 1, że spotkanie strumieni 9 i 10 czynników następuje już u samego wylotu komory 7 lub poza komorą 7. Dodatkowo na wylocie otworu 6 do komory 7 osadzona jest typowa jednoczynnikowa dysza 15, przez którą wprowadzany jest jeden z czynników powstającej mieszaniny.

Wielkość przekroju poprzecznego komory 7 jest większa od wielkości sumy przekrojów poprzecznych doprowadzających czynniki otworów 6 i 8.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Dwuczynnikowa dysza zraszająca posiadająca przelotowy otwór poprowadzony wzdłuż osi z otwartą w kierunku wylotu komorą połączoną z dolotowymi otworami dla dopływu czynników zraszania, których osie wznoszące się są zbieżnie w kierunku wylotu komory, znamienna tym, że ma jednolity korpus (2), osadzony i uszczelniony w gnieździe w kadłubie (3), w którym wykonane są dla przepływu poszczególnych czynników otwory (6), (8), połączone z komorą (7), przy czym wielkość przekroju poprzecznego komory (7) jest większa lub co najmniej równa wielkości sumy przekrojów wszystkich otworów, przelotowego otworu osiowego (6) i obwodowych otworów (8).
2. 2. Dwuczynnikowa dysza zraszająca według zastrz. 1, znamienna tym, że na wlocie otworu (6) do komory (7) ma osadzoną jednoczynnikową dyszę (15).
3. 3. Dwuczynnikowa dysza zraszająca według zastrz. 2, znamienna tym, że osie obwodowych otworów (8) przecinają się z osią strumienia (10) drugiego czynnika u wylotu z komory (7).
4. 4. Dwuczynnikowa dysza zraszająca według zastrz. 2, znamienna tym, że osie obwodowych otworów (8) przecinają się z osią strumienia (10) drugiego czynnika poza wylotem z komory (7).