PL216404B1 - Urządzenie do tłumienia pyłów - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do tłumienia pyłów z wykorzystaniem mgły wodnej, przeznaczone do taśmociągów i innych przenośników cięgnowych do transportu materiałów sypkich.

Znane są urządzenia tryskaczowe lub mgłowe do tłumienia i neutralizacji zapylenia powstającego przy transporcie materiałów sypkich za pomocą rozproszonego strumienia wody lub mgły wodnej. W urządzeniach tych wykorzystuje się zwykle dysze wodne jednofazowe lub głowice mgłowe jednofazowe produkujące mgłę o małym stopniu rozdrobnienia. Wadą tych urządzeń jest niska sprawność, stosunkowo duży wydatek wody oraz trudność kontroli stopnia zawilgocenia otoczenia.

W rozwiązaniu przedstawionym w zgłoszeniu patentowym US 5803955 nad przenośnikiem znajduje się szereg komór o jednakowej wysokości, które są zraszane od góry przez strumień rozproszonej wody lub mgły wodnej. Komory są rozdzielone pionowymi przegrodami. Dolna część przegrody, bezpośrednio nad przenośnikiem, zaopatrzona jest w elastyczny fartuch. Otwory w przegrodzie lub w kurtynie umożliwiają przepływ powietrza miedzy komorami wymuszony przez ruch taśmociągu. Pył unoszący się w strumieniu powietrza nad przenośnikiem jest zwilżany przez skierowany do dołu strumień wody lub mgły i opada bezpośrednio na przenośnik lub spływa po mokrej powierzchni przegród. Przy stosowaniu strumienia rozproszonej wody lub mgły wodnej o małym stopniu rozdrobnienia, sumaryczny wydatek wody na jednostkę oczyszczonej jest znaczny i może powodować nadmierny wzrost wilgotności transportowanego materiału.

Urządzenie do tłumienia pyłów, wyposażone w instalację zamgławiającą z co najmniej jedną dyszą mgłową oraz obudowę tworzącą komorę mgłową nad przenośnikiem materiałów sypkich utworzoną przez osłony boczne i górne, według wynalazku wyróżnia się tym, że komora mgłową ma nadbudowę złożoną ze ścianki górnej o profilu wypukłym i boków, zamocowaną pomiędzy częścią wlotową i częścią wylotową obudowy, która to część wylotowa jest zaopatrzona w kurtynę umieszczoną nad przenośnikiem, przy czym dysze mgłowe są umieszczone w przedniej części nadbudowy i skierowane do wnętrza komory w kierunku zbieżnym z kierunkiem ruchu taśmy przenośnika.

Korzystnym jest, jeżeli komora mgłowa pomiędzy nadbudową a przenośnikiem ma zmienny przekrój poprzeczny, malejący w tylnej części nadbudowy.

Korzystnym jest także, jeżeli część wlotowa i część wylotowa mają stały przekrój poprzeczny.

W korzystnym wykonaniu urządzenia, kąt pochylenia ścianki górnej przy części wlotowej wynosi od 45 do 90 stopni względem kierunku ruchu taśmy przenośnika.

Ponadto kąt pochylenia ścianki górnej przy części wlotowej jest mniejszy od kąta pochylenia ścianki górnej przy części wylotowej, przy czym kąt pochylenia ścianki górnej przy części wylotowej wynosi korzystnie od 10 do 50 stopni względem kierunku przeciwnego do kierunku ruchu taśmy przenośnika. Ponadto dysze mgłowe umieszczone w przedniej części nadbudowy stanowią dysze dwufazowe generujące wysoko zdyspergowaną mgłę wodną.

Dogodnym jest, jeżeli nadbudowa jest zamocowana uchylnie względem pozostałych elementów obudowy.

Korzystnym jest także takie wykonanie urządzenia, w którym wewnątrz komory mgłowej jest osadzony obrotowo poziomy wał grzebieniowy wleczony, pozostający w kontakcie z transportowanym materiałem.

Urządzenie ma prostą konstrukcję i umożliwia wytłumienie pyłu przy minimalnym zużyciu wody wprowadzonej do komory mgłowej w postaci wysoko zdyspergowanej mgły wodnej.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w przekroju wzdłużnym, fig. 2 przedstawia urządzenie w widoku z góry, a fig. 3 przedstawia urządzenie w perspektywie.

Urządzenie do tłumienia pyłów składa się z instalacji zamgławiającej i obudowy z osłonami bocznymi i górnymi, która tworzy komorę mgłową nad przenośnikiem do transportu materiałów sypkich (nie pokazanym na rysunku). Osłony boczne są usytuowane po obu stronach przenośnika. Konstrukcja nośna obudowy jest podparta na regulowanych podporach. Dół obudowy jest uszczelniony za pomocą fartuchów stanowiących przedłużenie osłon bocznych.

Jak przedstawiono na fig 1, komora mgłowa ma nadbudowę utworzoną przez ściankę górną 3 o profilu wypukłym i boki 4. Nadbudowa jest zamocowana pomiędzy częścią wlotową 1 i częścią wylotową 2 obudowy. Część wylotowa 2 jest zaopatrzona w kurtynę 6, widoczną na fig. 3, umieszczoną nad przenośnikiem taśmowym, która ogranicza przepływ powietrza nad transportowanym materiałem. Kurtyna 6 jest wykonana z elastycznych pasków taśmy o podwyższonej odporności na ścieranie.

PL 216 404 B1

Dzięki wypukłemu profilowi ścianki górnej 3, komora mgłowa ma zmienny przekrój poprzeczny, malejący w tylnej części nadbudowy, a część wlotowa 1 i części wylotowa 2 mają stały przekrój poprzeczny. Kąt pochylenia ścianki górnej 3 przy części wlotowej 1 wynosi od 45 do 90 stopni względem kierunku ruchu taśmy przenośnika, pokrywającego się ze zwrotem wektora prędkości posuwu v transportowanego materiału. Ponadto kąt pochylenia ścianki górnej 3 przy części wlotowej 1 jest mniejszy od kąta pochylenia ścianki górnej 3 przy części wylotowej 2. Kąt pochylenia ścianki górnej 3 przy części wylotowej 2 wynosi korzystnie od 10 do 50 stopni względem kierunku przeciwnego do kierunku ruchu taśmy przenośnika.

Jak przedstawiono na fig. 2, instalacja zamgławiająca jest wyposażona w dwie dysze mgłowe 5, dwufazowe, generujące wysoko zdyspergowaną mgłę wodną. Dysze mgłowe 5 są zamocowane w przedniej części nadbudowy i skierowane do wnętrza komory w kierunku zbieżnym z kierunkiem ruchu taśmy przenośnika. W celu ograniczenia oporów przepływu wewnątrz nadbudowy, korpusy dysz są mocowane po zewnętrznej stronie nadbudowy tak, aby wyloty dysz były w miarę możliwości zlicowane z wewnętrzną powierzchnią ścianki górnej 3.

Nadbudowa jest zamocowana uchylnie względem pozostałej obudowy urządzenia, co umożliwia łatwy dostęp do wnętrza komory mgłowej. Wewnątrz komory mgłowej może być osadzony obrotowo poziomy wał grzebieniowy wleczony, pozostający w kontakcie z transportowanym materiałem. Zastosowanie wału grzebieniowego wleczonego, napędzanego przez transportowany materiał, umożliwia intensyfikację ruchu aerozolu unoszonego nad przenośnikiem. Aerozol oznacza tu zawiesinę zarówno cieczy jak i cząstek stałych w gazie.

Działanie urządzenia jest oparte na wykorzystaniu własności wysoko zdyspergowanej mgły wodnej oraz energii dostarczanej zarówno przez ruch taśmociągu jak i strumień mgły doprowadzonej z dysz mgłowych 5. Po uruchomieniu przenośnika taśmowego i instalacji zamgławiającej, w komorze mgłowej powstaje gradient ciśnienia, który unosi aerozol w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu taśmociągu. Na wejściu do komory mgłowej następuje gwałtowne wyhamowanie przepływu aerozolu. Na krawędzi pomiędzy częścią wlotową 1 a ścianką górną 3 nadbudowy zachodzi zjawisko oderwania warstwy przyściennej, w wyniku czego strumień aerozolu uzyskuje pionową składową prędkości. W tym obszarze na cząstki stałe aerozolu działają nie tylko siły grawitacji i lepkości, ale również siła odśrodkowa, powodując, że tory lotu cząstek przecinają linie prądu zarówno przepływu głównego zapylonego powietrza nad taśmociągiem, jak i strumienia mgły w dalszej części tego przepływu. Przy zadanych parametrach przepływu aerozolu i prędkości posuwu taśmociągu, odgięcie toru lotu poszczególnych cząstek zależy od ich masy i wielkości, a w mniejszym stopniu od ich kształtu. Chociaż średnie prędkości w części wlotowej 1 i pod nadbudową są różne, to prędkość posuwu v jest stała. Dlatego w obszarze na wyjściu z części wlotowej 1 powstają nie tylko pionowe gradienty ciśnienia, gdzie ciśnienie maleje wraz ze wzrostem wysokości, ale także powstaje obszar stagnacji w sąsiedztwie przepływu powrotnego, powodując intensyfikację zjawiska unoszenia i oddzielania frakcji lotnych. Przepływ ten jest podtrzymywany tarciem zwalniającej masy powietrza o masę transportowanego ładunku.

W przedniej strefie komory, w której są zamontowane dysze mgłowe 5, formuje się skomplikowany przepływ wirowy, gdzie następuje sklejanie i aglomeracja cząstek aerozolu. Powstają w ten sposób frakcje cięższe, z których część opada, a część przepływa do tylnej strefy komory, gdzie cząstki mają większą prędkość opadania.

Aerozol przepływa dalej do części wylotowej 2, gdzie znajduje się kurtyna 6 ograniczająca przepływ. Kurtyna 6 powoduje wyhamowanie prędkości lub strącenie pozostałe cięższych frakcji aerozolu. Kurtyna 6 ogranicza także wypływ mgły z komory, zmniejszając tym samym zużycie mediów; oraz stabilizuje przepływ oczyszczonego powietrza. Obszar części wylotowej 2 za kurtyną 6 ma za zadanie dalszą stabilizację przepływu oraz przynajmniej częściowe wyrównanie gradientów ciśnienia.

Urządzenie według wynalazku może być stosowane jako samonośna konstrukcja ustawiania nad taśmociągiem lub innym przenośnikiem materiałów sypkich w miejscu powstawania zapylenia. Regulowane podpory pionowe umożliwiają usytuowanie urządzenia na odpowiedniej wysokości względem przenośnika. W celu uszczelnienia osłon bocznych mogą być stosowane fartuchy boczne i inne elementy uszczelniające. W przypadku stosowania elektroaerozolu, konstrukcja urządzenia powinna być uziemiona. Po ustawieniu parametrów pracy instalacji zamgławiającej, urządzenie może pracować bezobsługowo, wykorzystując energię kinetyczną dostarczoną zarówno przez, ruch taśmociągu jak i przez strumień mgły pochodzący z dysz mgłowych.

Claims (8)

1. Urządzenie do tłumienia pyłów, wyposażone w instalację zamgławiającą z co najmniej jedną dyszą mgłową oraz obudowę tworzącą komorę mgłową nad przenośnikiem materiałów sypkich utworzoną przez osłony boczne i górne, znamienne tym, że komora mgłowa ma nadbudowę złożoną ze ścianki górnej (3) o profilu wypukłym i boków (4), zamocowaną pomiędzy częścią wlotową (1) i częścią wylotową (2) obudowy, która to część wylotowa (2) jest zaopatrzona w kurtynę (6) umieszczoną nad przenośnikiem, przy czym dysze mgłowe (5) są umieszczone w przedniej części nadbudowy i skierowane do wnętrza komory w kierunku zbieżnym z kierunkiem ruchu taśmy przenośnika.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora mgłowa pomiędzy nadbudową a przenośnikiem ma zmienny przekrój poprzeczny, malejący w tylnej części nadbudowy.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że część wlotowa (1) i część wylotowa (2) mają stały przekrój poprzeczny.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kąt pochylenia ścianki górnej (3) przy części wlotowej (1) wynosi od 45 do 90 stopni względem kierunku ruchu taśmy przenośnika.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kąt pochylenia ścianki górnej (3) przy części wlotowej (1) jest mniejszy od kąta pochylenia ścianki górnej (3) przy części wylotowej (2), przy czym kąt pochylenia ścianki górnej (3) przy części wylotowej (2) wynosi korzystnie od 10 do 50 stopni względem kierunku przeciwnego do kierunku ruchu taśmy przenośnika.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że nadbudowa jest zamocowana uchylnie względem pozostałych elementów obudowy.

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dysze mgłowe (5) umieszczone w przedniej części nadbudowy stanowią dysze dwufazowe generujące wysoko zdyspergowaną mgłę wodną.

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wewnątrz komory mgłowej jest osadzony obrotowo poziomy wał grzebieniowy wleczony, pozostający w kontakcie z transportowanym materiałem.