PL61403B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 61403 KI. 59 c, 16 Opublikowano: 31.X.1970 MKP F 04 f, 1/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Edward Cichowski, Karol Nowak, Jan Gruszka Wlasciciel patentu: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Urzadzenie dozujace i Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie dozuja¬ ce, pozwalajace na dozowanie malych ilosci jednej cieczy do plynacej pod cisnieniem drugiej cieczy przy zachowaniu stalego masowego stosunku na¬ tezen przeplywu obydwóch cieczy w pewnym za¬ kresie zmian natezenia przeplywu.W niektórych miejscach kopaln wegla kamien¬ nego, miedzy innymi w miejscach pracy kombaj¬ nów, czy przy przesypach, stopien zapylenia po¬ wietrza przekracza granice dopuszczalne ze wzgle¬ dów zdrowotnych i wzgledów bezpieczenstwa. W celu zmniejszenia stopnia zapylenia ponizej do¬ puszczalnego, stosuje sie zraszanie, to znaczy roz¬ pylanie w powietrzu wody, doprowadzonej pod cisnieniem do dysz zraszajacych. Powstala w wy¬ niku rozpylenia mgla wodna powoduje zwilzenie unoszacego sie pylu w powietrzu i jego opadnie¬ cie. Dodanie do wody zraszajacej malych ilosci kerylobenzynosulfonianusodowego jako zwilzacza powoduje zmniejszenie napiecia powierzchniowe¬ go wody w przyblizeniu do polowy, przez co zwieksza sie znacznie zdolnosc wody do zwilzenia pylków. Stosunek masowy zwilzacza do wody zra¬ szajacej nie moze, ze wzgledów zdrowotnych, prze¬ kroczyc 0,15%.W wyniku przeprowadzonych badan nad zdol¬ noscia kerylobenzynosulfonianusodowego do obni¬ zenia napiecia powierzchniowego wody stwierdzo¬ no, ze stosunek masowy tego zwilzacza do wody w zakresie od 0,1% do 0,15% powoduje zmniejsze- 10 15 20 25 nie napiecia powierzchniowego o okolo 50%, zas dalsze zwiekszanie udzialu zwilzacza powoduje juz tylko niewielkie dalsze ' bnizenie napiecia po¬ wierzchniowego. Z tych wzgledów '* konieczne jest urzadzenie dozujace zwilzasz do wody zraszajacej, które pozwala na zachowanie stalego stosunku masowych natezen przeplywu obydwóch cieczy w pewnym zakresie zmian natezenia przeplywu wo¬ dy zraszajacej.Znane sa sposoby dozowania jednej cieczy do drugiej za pomoca pompy strumieniowej. Jednak w pompie strumieniowej, zastosowanej jako do¬ zownik, stosunek masowych natezen przeplywu cieczy zassanej, to jest zwilzacza do cieczy zasila¬ jacej to jest wody zraszajacej, zwany stosunkiem ejekcji jest zmienny, zalezny od cisnienia w prze¬ strzeni ssawnej to jest przestrzeni wokól strumie¬ nia zasilajacego w poblizu wyplywu z dyszy zasi¬ lajacej. Sama wiec pompa strumieniowa pozwala osiagnac wymagany stosunek ejekcji tylko w jed¬ nym punkcie pracy, natomiast zmiana natezenia przeplywu cieczy zasilajacej, czy zmiana cisnienia, w przestrzeni ssawnej powoduje zmiane stosunku ejekcji, co jest niedopuszczalne przy dozowaniu zwilzacza w górniczym urzadzeniu zraszajacym.Znane sa równiez urzadzenia dozujace wyposa¬ zone w kryze, dla wywolania miejscowego spad¬ ku cisnienia plynacej pod cisnieniem cieczy, do której ma zostac wprowadzona w niewielkich ilos¬ ciach druga ciecz. Przestrzen za kryza komunikuje 614033 poprzez dysze dozujaca z wnetrzem elastycznego pojemnika, w którym znajduje sie ciecz zasysana.Od zewnatrz naciska na pojemnik ciecz doprowa¬ dzona z przewodu tuz przed kryza. Powstala róz¬ nica cisnien powoduje wypchniecie cieczy z po- 5 jemnika przez dysze dozujaca do przestrzeni za kryza.Opisane urzadzenia dozujace posiadaja wady eliminujace je z pracy w warunkach górniczych.Elastyczny pojemnik cieczy dozowanej, bedacy 10 równoczesnie przepona oddzielajaca te ciecze, sta¬ nowi zamkniety worek, w którym jest transpor¬ towany zwilzacz.Poza zwiekszeniem kosztów zwiazanych z wy¬ miennymi pojemnikami, transport tego typu po- 15 Jemników w warunkach górniczych jest bardzo trudny z powodu .mozliwosci mechanicznego usz¬ kodzenia pojemnika. Zastosowanie kryzy w oma¬ wianym urzadzeniu dla spowodowania miejscowe¬ go spadku cisnienia cieczy plynacej pod cisnie- 20 niem jest nieekonomiczne, gdyz prowadzi do znacz¬ nych strat cisnienia.Utrzymanie w urzadzeniu zraszajacym odpo¬ wiednio, wysokiego cisnienia wody przed dyszami zraszajacymi warunkuje skutecznosc jej rozpyla- 25 nia. Nawet zastosowanie zwezki Venturiego w miejsce kryzy w innych znanych urzadzeniach do¬ zujacych, powoduje przy wzrastajacych stosunkach ejekcji znaczne straty cisnienia, co wykazaly prze¬ prowadzone badania. 30 Celem wynalazku jest zwiekszenie ekonomiczno- sci urzadzenia dozujacego przez optymalny dobór parametrów konstrukcyjnych pompy strumienio¬ wej oraz usuniecie niedogodnosci znanego urza¬ dzenia dozujacego. 35 Zastosowanie w urzadzeniu dozujacym optymal¬ nie zaprojektowanej pompy strumieniowej dla wy¬ wolania miejscowego spadku cisnienia i nastepnie maksymalne odzyskanie cisnienia obydwu cieczy zassanej i zasilajacej, zapewnia minimalne straty *o cisnienia cieczy, do której jest wprowadzona dru- . ga ciecz. W dyszy zasilajacej pompy strumienio¬ wej nastepuje spadek cisnienia cieczy zasilajacej niezbedny dla zassania drugiej cieczy. W komorze mieszania i dyfuzorze nastepuje z kolei przyrost 45 cisnienia obydwu cieczy. Optymalny dobór para¬ metru konstrukcyjnego, to jest stosunku srednicy dyszy zasilajacej do srednicy komory mieszania w zaleznosci od stosunku ejekcji umozliwia osiag¬ niecie maksymalnie mozliwego przyrostu cisnienia 50 w komorze mieszania i dyfuzorze, a tym samym minimalne straty cisnienia wody zasilajacej w do¬ zowniku.W urzadzeniu dozujacym wedlug wynalazku zwilzacz umieszczony jest w pionowym, metalo- 55 wym zbiorniku, którego wnetrze rozdzielono na dwie czesci górna i dolna, otwarta przepona wor¬ kowa, o identycznym ksztalcie wewnetrznym. Oby¬ dwie czesci zbiornika sa polaczone kolnierzowo, a pomiedzy kolnierzami zalozone jest obrzeze prze- 60 pony, tworzace uszczelke w przekroju kolowym.Na górnej czesci zbiornika jest umieszczona pom¬ pa strumieniowa, której przestrzen ssawna, to jest przestrzen wokól wyplywu z dyszy zasilajacej, ko¬ munikuje przez dysze dozujaca z przestrzenia 65 4 zbiornika nad przepona, w której miesci sie zwil¬ zacz. W dyszy zasilajacej pompy strumieniowej na¬ stepuje spadek cisnienia wody zasilajacej.Wyplyw zwilzacza przez dysze dozujaca jest spowodowany spadkiem cisnienia w dyszy zasi¬ lajacej pompy strumieniowej, dzieki polaczeniu przewodem dolnej czesci zbiornika, to jest prze¬ strzeni pod przepona z przestrzenia w pompie strumieniowej tuz przed dysza zasilajaca. Stosu¬ nek ejekcji w omawianym urzadzeniu dozujacym jest staly i niezalezny od zmian natezenia prze¬ plywu wody zraszajacej, gdyz zmianom natezenia przeplywu cieczy zasilajacej, powodujacym zmiany spadku cisnienia w dyszy zasilajacej towarzysza takie same zmiany spadku cisnienia w dyszy do¬ zujacej i w konsekwencji odpowiednie zmiany na¬ tezenia przeplywu cieczy zassanej.Celem maksymalnego odzyskania cisnienia, któ¬ re uleglo zmniejszeniu w dyszy zasilajacej, nalezy dobrac wlasciwy stosunek srednicy dyszy zasila¬ jacej dz do srednicy komory mieszania dkm w za¬ leznosci od stosunku ejekcji, to jest stosunku ma¬ sowych natezen przeplywu cieczy zassanej Qs i zasilajacej Qz.W wyniku doswiadczen ustalono funkcyjna za¬ leznosc kwadratu stosunku tych srednic od sto¬ sunku ejekcji w zakresie stosunków ejekcji TT— = _ <0'25 + °28) 7T- + <0'75 "^ °'95)' \akm/ t ^z przy czym górne wartosci wspólczynników liczbo¬ wych odpowiadaja sprawnosciom dyfuzora iid=0,9, a dolne Tid=0,7. Po napelnieniu zbiornika zwilza- czem przez otwór umieszczony w górnej czesci zbiornika, przepona zajmuje dolne skrajne polo¬ zenie, a ksztalt jej jest tak dobrany, ze w skraj¬ nych polozeniach scisle dolega do sciany zbiornika.Pod wplywem doprowadzonej pod przepone wody pod cisnieniem równym cisnieniu zasilania pompy strumieniowej, w miare ubytku zwilzacza na sku¬ tek zasysania go przez pompe strumieniowa prze¬ pona przemieszcza sie ku górze. Po wyczerpaniu zapasu przepona zajmuje górne skrajne polozenie, scisle przylegajac do górnej czesci zbiornika.Przeprowadzone badania wykazaly, ze pompa strumieniowa zaprojektowana zgodnie z wytyczo¬ nymi wynalazku powoduje mniejsze straty cisnie¬ nia wody zraszajacej, niz to ma miejsce przy za¬ stosowaniu kryzy lub zwezki Venturiego w urza¬ dzeniu dozujacym. Wobec mniejszych strat cisnie¬ nia wody zasilajacej polepsza sie stopien jej roz¬ pylenia w dyszach zraszajacych, co z kolei zwiek¬ sza skutecznosc pracy urzadzenia zraszajacego.Sama konstrukcja eliminuje wady urzadzen zna¬ nych, gdyz transport zapasu zwilzacza moze od¬ bywac sie w pojemnikach dowolnego typu na przy¬ klad w beczkach, zas napelnianie urzadzenia za¬ pasem zwilzacza nie wymaga demontazu urzadze¬ nia. Urzadzenie jest samoregulujace sie w pewnym zakresie zmian natezenia przeplywu wody zrasza¬ jacej, gdyz kazdorazowemu na przyklad wzrostowi natezenia przeplywu wody zraszajacej towarzyszy61403 5 proporcjonalny wzrost natezenia przeplywu zwil- zacza.Urzadzenie dozujace zwilzacz do wody przed¬ stawione jest na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia dozujacego 5 w przekroju osiowym, zas fig. 2 — odmiane kon¬ strukcyjna pompy strumieniowej.Urzadzenie dozujace zwilzacz do wody, przed¬ stawione na fig. 1, sklada sie ze zbiornika 1, któ¬ rego wnetrze rozdzielone jest przepona workowa 10 2 oraz z pompy strumieniowej optymalnie zapro¬ jektowanej dla danego stosunku ejekcji. Pompa strumieniowa sklada sie z dyszy zasilajacej 3, ko¬ mory mieszania 4 oraz dyfuzora 5. Przewód zasi¬ lajacy 6 polaczony jest przewodem 7 z dolna 15 czescia zbiornika 1, zas przestrzen ssawna pompy strumieniowej to jest poczatek komory mieszania 4 w poblizu wyplywu z dyszy zasilajacej 3, pola¬ czona jest przez dysze dozujaca 8 z górna czescia zbiornika 1. 20 Zbiornik 1 jest dzielony w polowie swej wyso¬ kosci na dwie czesci polaczone kolnierzami 9. Po¬ miedzy kolnierzami 9 w rowkowym gniezdzie jest mocowane obrzeze 10 przepony 2, tworzace usz¬ czelke o przekroju kolowym. Przepona 2 posiada 2B taki ksztalt, ze w skrajnych polozeniach scisle przylega do wewnetrznych powierzchni zbiornika 1. Napelnienie zwilzaczem zbiornika 1 nastepuje przez otwór 11, przy otwartym zaworze odpowie- trzajaco-odwadniajacym 12. Po napelnieniu zbiór- 50 nika 1, przepona 2 uklada sie w dolnej czesci zbiornika scisle dolegajac do jego scian.Woda doplywajaca pod cisnieniem przewodem 6 do dyszy zasilajacej pompy strumieniowej, zasila przewodem 7 przestrzen pod przepona* 2, wobec 35 czego panuje w zbiorniku cisnienie równe cisnie¬ niu w przewodzie 6 przed dysza zasilajaca 3. W dyszy zasilajacej 3 nastepuje spadek cisnienia, który powoduje wyplyw zwilzacza ze zbiornika 1 do przestrzeni ssawnej pompy strumieniowej, na 40 skutek powstalej róznicy cisnien przed i za dozu¬ jaca dysza 8. W komorze mieszania 4 i dyfuzorze 5 nastepuje przyrost cisnienia wody z udzialem zwilzacza, która nastepnie przez przewód 13 plynie 6 do dysz zraszajacych. Dozownik pracuje tak dlugo, az przepona 2 zajmie górne skrajne polozenie.Wtedy nalezy ponownie napelnic zbiornik zwil¬ zaczem.Fig. 2 przedstawia inne rozwiazanie pompy stru¬ mieniowej, w której przestrzen ssawna 14 stanowi osobny element i do niej dozuje dozujaca dysza 8 zwilzacz. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie dozujace jedna ciecz do drugiej, przy zachowaniu stalego stosunku masowych na¬ tezen przeplywu obydwóch cieczy, skladajace sie z pompy strumieniowej i zbiornika, którego wne¬ trze rozdzielone jest przepona, a powstale komory polaczone sa odpowiednio z przewodem zasilaja¬ cym i poprzez dysze dozujaca z przestrzenia ssaw¬ na pompy strumieniowej, znamienne tym, ze ko¬ mora mieszania (4) pompy strumieniowej ma ksztalt cylindryczny, przy czym kwadrat stosunku srednic dyszy zasilajacej (3) i komory mieszania (4) jako funkcje stosunku masowych natezen prze¬ plywu cieczy zassanej i zasilajacej wyraza za¬ leznosc l-T—I =- (0,25 -H 0,28)-^- + (0,75 -f- 0,95) \akm/ / <*z gdzie: dz oznacza srednice wewnetrzna dyszy za¬ silajacej; dfcm — srednice wewnetrzna komory mieszania; Q, — masowe natezenie przeplywu cie¬ czy zassanej; Qz — masowe natezenie przeplywu cieczy zasilajacej.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zbiornik (1) rozdzielony jest w swej polowie na dwie czesci.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze ksztalt zewnetrzny przepony. (2) odpowia¬ da wewnetrznemu ksztaltowi dolnej i górnej czesci zbiornika tak, ze w skrajnych polozeniach prze¬ pona scisle przylega do scianek zbiornika (1).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1—3, znamienne tym, ze obrzeze (10) przepony (2) tworzy uszczelke o przekroju kolowym.KI. 59 c, 16 61403 MKP F 04 f, 1/00. Figi 13 5 4 i4 3 6 6 Fig Z PZG w Pab., zam. 1042-70, nakl. 230 egz. PL PL