RU194473U1

RU194473U1 - Fogger

Info

Publication number: RU194473U1
Application number: RU2019134941U
Authority: RU
Inventors: Алексей Петрович Цыцорин; Тамара Михайловна Карасева
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2019-12-11

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности и предназначена для работы в системах пылеподавления (осаждения и связывания пыли) в горных выработках шахт, рудников, на обогатительных фабриках и в других отраслях промышленности.Техническим результатом полезной модели является простота конструкции туманообразователя при высокой эффективности пылеподавления.Туманообразователь состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого расположен сеточный фильтрующий элемент, и туманообразующей форсунки, которая состоит из корпуса, втулки-распылителя и прижимной гайки. На боковой поверхности втулки-распылителя расположены отверстия малого диаметра (сопла), а также имеется центральное отверстие, через которые подается вода для распыла.Сущность полезной модели заключается в том, что туманообразователь имеет простую конструкцию, а высокая эффективность пылеподавления достигается тем, что водяные струи, выходя из сопел, встречаются в одной точке и, имея максимальную кинетическую энергию, соударяются, создавая туманообразующий эффект.The utility model relates to the mining industry and is designed to work in dust suppression systems (sedimentation and dust binding) in mine workings of mines, mines, processing plants and other industries. The technical result of the utility model is the simplicity of the design of the fogger with high dust suppression efficiency. from a cylindrical housing, inside which a mesh filter element is located, and a fog-forming nozzle, which consists of a housing, bushings ki-atomizer and clamping nut. Holes of small diameter (nozzles) are located on the side surface of the spray nozzle, and there is also a central hole through which water is supplied for spraying. The essence of the utility model consists in the fact that the fogger has a simple structure and high dust suppression is achieved by the fact that water jets coming out of the nozzles, they meet at one point and, having maximum kinetic energy, collide, creating a fog-forming effect.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности и предназначена для работы в системах пылеподавления (осаждения и связывания пыли) в горных выработках шахт, рудников, на обогатительных фабриках. Полезная модель может также использоваться и на других производствах, например, в строительной, химической или металлургической отраслях промышленности, характеризующихся интенсивным пылевыделением.The utility model relates to the mining industry and is designed to work in dust suppression systems (sedimentation and dust binding) in the mine workings of mines, mines, and in enrichment plants. The utility model can also be used in other industries, for example, in the construction, chemical or metallurgical industries, characterized by intense dust emission.

Важнейшей задачей в обеспечении безопасности ведения горных работ является борьба с угольной пылью, наличие которой в рудничной атмосфере ведет к воспламенению и взрыву, т.к. угольная пыль очень взрывоопасна. Борьба с угольной пылью заключается в применении форсунок и других устройств для связывания и осаждения пыли при отбойке угля в лавах, при перегрузах угля с конвейера на конвейер и в других местах, где происходит интенсивное пылеобразование. Как показала практика, наилучшим способом борьбы с угольной пылью является применение форсунок, которые при распылении образуют мелкодисперсный водяной факел в виде тумана, т.к. мелкие капли воды лучше проникают в пылевое облако, захватывают (связывают) пылинки и осаждают на почву выработки в виде шлама. The most important task in ensuring the safety of mining operations is the fight against coal dust, the presence of which in the mine atmosphere leads to ignition and explosion, because coal dust is very explosive. The fight against coal dust consists in the use of nozzles and other devices for binding and sedimentation of dust during the breaking of coal in lavas, when coal is transferred from the conveyor to the conveyor and in other places where intense dust formation occurs. As practice has shown, the best way to deal with coal dust is to use nozzles, which when sprayed form a finely divided water torch in the form of fog, because small droplets of water penetrate better into the dust cloud, capture (bind) dust particles and precipitate on the soil in the form of sludge.

Известен водовоздушный туманообразователь (патент на ПМ № 157706, дата публикации 10.12.2015, бюл. № 34) предназначенный для распыления жидкостей, который может быть использован в горной промышленности для увлажнения шахтной и рудничной среды, для ингибирования взрывоопасной метановоздушной смеси, а также для борьбы с мелкодисперсной угольной пылью. Устройство состоит из корпуса, который содержит две изолированные камеры для жидкой и газовой сред, три и более равноудаленные втулки с внутренней резьбой для установки форсунок, расположенные соосно отверстиям в межкамерной перегородке, и установленные с торца корпуса штуцеры для подачи газовой и жидкой среды. Known water-air fogger (patent for PM No. 157706, publication date 10/12/2015, bull. No. 34) intended for spraying liquids, which can be used in the mining industry to moisten the mine and mine environment, to inhibit explosive methane-air mixture, as well as to combat with fine coal dust. The device consists of a housing that contains two insulated chambers for liquid and gas media, three or more equally spaced bushings with internal thread for installing nozzles, located coaxially with the holes in the interchamber partition, and fittings for supplying gas and liquid media mounted from the end of the housing.

Недостатком устройства является то, что для получения эффективного распыления жидкости необходимо наличие газа под давлением, т.е. компрессора или линии сжатого воздуха, что не всегда возможно в условиях горных выработок.The disadvantage of this device is that to obtain effective atomization of the liquid, the presence of gas under pressure, i.e. compressor or compressed air line, which is not always possible in mining.

Известна форсунка (патент на ИЗ № 2651208, дата публикации 18.04.2018, бюл. № 11) предназначенная для распыления жидкости в запыленную рабочую зону строительно-дорожных, горно-торфодобывающих, сельскохозяйственных машин и оборудования, содержащая корпус с входным и выходным каналами, штоком, запорным элементом и распылителем, который имеет расточку и равноудаленные от оси корпуса отверстия.Known nozzle (patent for IZ No. 2651208, publication date 04/18/2018, bull. No. 11) designed for spraying liquid into a dusty working area of road construction, mining and peat mining, agricultural machinery and equipment, containing a housing with input and output channels, stock , a locking element and a spray, which has a bore and holes equally equidistant from the axis of the housing.

Недостатком данного устройства является очень сложная конструкция, состоящая из большого количества деталей, пружин, подшипников, а также обязательное наличие привода для приведения в действие кулачкового вала и плунжера с целью создания пульсирующей подачи жидкости в запыленную рабочую зону.The disadvantage of this device is a very complex design, consisting of a large number of parts, springs, bearings, as well as the mandatory presence of a drive to actuate the cam shaft and plunger in order to create a pulsating fluid supply to a dusty working area.

Техническим результатом полезной модели является простота конструкции туманообразователя при высокой эффективности пылеподавления. The technical result of the utility model is the simplicity of the design of the fogger with high dust suppression efficiency.

Заявляемый технический результат достигается туманообразователем, содержащим корпус, внутри которого расположен фильтрующий элемент, крышку и боковой патрубок, в котором установлена туманообразующая форсунка, состоящая из корпуса с установленной в нем сеткой, втулки-распылителя и прижимной гайки, причем втулка-распылитель содержит одно центральное и четыре боковых сопла, при этом боковые сопла расположены на конусной поверхности на равном расстоянии от центральной оси втулки так, чтобы водяные струи, выходя из пяти сопел и встречаясь в одной точке, соударялись, создавая туманообразующий эффект. The claimed technical result is achieved by a fogger containing a housing, inside of which there is a filter element, a cover and a side pipe in which a fogging nozzle is installed, consisting of a housing with a mesh installed in it, a spray nozzle and a clamping nut, and the spray nozzle contains one central and four side nozzles, while the side nozzles are located on the conical surface at an equal distance from the central axis of the sleeve so that water jets leaving five nozzles and meeting s at one point, collide, creating a fogging effect.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид туманообразователя в разрезе.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the fogger in section.

Подробное описание полезной модели.Detailed description of the utility model.

Туманообразователь состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого расположен сеточный фильтрующий элемент, и туманообразующей форсунки. Корпус туманообразователя с одного торца закрыт фланцем, на который опирается фильтрующий элемент, а с другой стороны закрыт резьбовой крышкой, которая фиксирует фильтрующий элемент в осевом направлении. С обоих торцов корпуса (к фланцу и крышке) приварены резьбовые патрубки, один из которых служит для подвода воды, другой для слива грязной воды при очистке фильтрующего элемента. На боковой поверхности корпуса имеется патрубок с резьбовым отверстием, в который устанавливается туманообразующая форсунка.The fogger consists of a cylindrical body, inside which there is a mesh filter element, and a fogging nozzle. The fogger body is closed at one end by a flange on which the filter element rests, and on the other hand is closed by a threaded cap that fixes the filter element in the axial direction. From both ends of the housing (to the flange and cover), threaded pipes are welded, one of which serves to supply water, the other to drain dirty water when cleaning the filter element. On the side surface of the housing there is a pipe with a threaded hole in which a fogging nozzle is installed.

Форсунка состоит из корпуса, который вкручивается в боковой патрубок туманообразователя, втулки-распылителя и прижимной гайки. Втулка-распылитель устанавливается в корпус форсунки, выполнена в виде усеченного конуса, на боковой поверхности которого расположены отверстия малого диаметра (сопла), а также имеется центральное отверстие, через которые подается вода для распыла. Конусная поверхность втулки снижает сопротивление движению воды из корпуса к соплам, а также обеспечивает необходимое направление водяных струй, выходящих из сопел. Сопла, расположенные перпендикулярно конусной поверхности втулки, направляют струи воды под углом 120 градусов в одну точку, находящейся на линии центральной струи на близком, не более 7 мм, расстоянии от втулки-распылителя. Обладая после соударения высокой кинетической энергией (скорость истечения струй из сопел от 22 до 38 м/с в зависимости от давления), струи образуют факел тонкодиспергированной воды (водяной туман) в виде сплошного конуса, при этом телесный угол при вершине конуса составляет 90 градусов. Внутренняя поверхность корпуса форсунки также имеет конусную поверхность, конгруэнтную втулке-распылителю, таким образом корпус форсунки и втулка вместе образуют водяную камеру. Форсунка дополнительно снабжена сеткой с ячейками, размеры которых меньше диаметра сопел, для предохранения сопел втулки-распылителя от механических взвесей, сетка фиксируется резьбовой втулкой. The nozzle consists of a housing that is screwed into the lateral nozzle of the fogger, spray nozzle and clamping nut. The spray nozzle is installed in the nozzle body, made in the form of a truncated cone, on the lateral surface of which holes of small diameter (nozzle) are located, and there is also a central hole through which water is supplied for spraying. The conical surface of the sleeve reduces the resistance to movement of water from the housing to the nozzles, and also provides the necessary direction of the water jets exiting the nozzles. Nozzles located perpendicular to the conical surface of the sleeve direct water jets at an angle of 120 degrees to one point located on the line of the central jet at a close, no more than 7 mm, distance from the spray nozzle. Having high kinetic energy after impact (the velocity of the outflow of jets from nozzles from 22 to 38 m / s depending on pressure), the jets form a torch of finely dispersed water (water fog) in the form of a continuous cone, while the solid angle at the apex of the cone is 90 degrees. The inner surface of the nozzle body also has a conical surface congruent to the spray sleeve, so that the nozzle body and sleeve together form a water chamber. The nozzle is additionally equipped with a grid with cells, the sizes of which are smaller than the diameter of the nozzles, to protect the nozzles of the spray nozzle from mechanical suspensions, the grid is fixed by a threaded sleeve.

Эффективная работа туманообразователя достигается за счет того, что водяные струи, выходя из сопел, встречаются в одной точке и, имея максимальную кинетическую энергию, соударяются, создавая туманообразующий эффект. Кроме того, данная конструкция туманообразователя значительно снижает расход воды на пылеподавление, не требует наличия сжатого воздуха, что также повышает эффективность туманообразователя и экономическую целесообразность его применения. The effective operation of the fogger is achieved due to the fact that water jets, leaving the nozzles, meet at one point and, having maximum kinetic energy, collide, creating a fogging effect. In addition, this design of the fogger significantly reduces the consumption of water for dust suppression, does not require compressed air, which also increases the efficiency of the fogger and the economic feasibility of its use.

Таким образом, предлагаемый туманообразователь имеет простую компактную конструкцию, которая предусматривает работу туманообразователя без источников сжатого воздуха (компрессора или пневмолинии), работает от водопроводной магистрали, которая имеется во всех горных выработках, а эффективность распыления зависит только от величины давления в магистрали: чем выше давление, тем структура факела становится более тонкой и увеличиваются его геометрические параметры. Thus, the proposed fogger has a simple compact design, which provides for the operation of the fogger without compressed air sources (compressor or pneumatic lines), works from the water main, which is available in all mine workings, and the spraying efficiency depends only on the pressure in the main: the higher the pressure , the torch structure becomes thinner and its geometrical parameters increase.

Туманообразователь содержит корпус 1, крышку 2, фланец 3, входной 4 и сливной 5 патрубки, выходной патрубок 6, фильтр 7, уплотнительные прокладки 8. К патрубкам 4 и 5 подсоединены краны 9 и 10. Форсунка-распылитель состоит из корпуса 11, втулки-распылителя 12, прижимной гайки 13, сетки 14, которая фиксируется резьбовой втулкой 15. Для обеспечения герметичности форсунка содержит уплотнительные кольца 16 и 17. Корпус форсунки 11 и втулка 12 образуют водяную камеру 18. Сопла размещены равномерно, на равном расстоянии от центральной оси втулки, по боковой поверхности конуса втулки-распылителя с тем, чтобы их продольные оси пересеклись под 120 градусов в одной точке, лежащей на оси центрального отверстия. The fogger comprises a housing 1, a cover 2, a flange 3, an inlet 4 and a drain 5 nozzle, an outlet nozzle 6, a filter 7, gaskets 8. Cranes 9 and 10 are connected to the nozzles 4 and 5. The nozzle-sprayer consists of a housing 11, a sleeve- the nozzle 12, the clamping nut 13, the mesh 14, which is fixed by the threaded sleeve 15. To ensure the tightness of the nozzle contains the sealing rings 16 and 17. The body of the nozzle 11 and the sleeve 12 form a water chamber 18. The nozzles are placed evenly, at an equal distance from the central axis of the sleeve, on the side surface the cone of the spray nozzle so that their longitudinal axes intersect at 120 degrees at one point lying on the axis of the central hole.

Ниже приведен принцип действия туманообразователя.Below is the principle of the fogger.

Туманообразователь подключается к источнику водоснабжения входным патрубком 4 через кран 9, при этом сливной кран 10 закрыт. Вода вначале поступает внутрь фильтра 7 и, проходя через сетку, очищается от различных механических включений. Очищенная вода, пройдя через дополнительную сетку 14, направляется в водяную камеру 18, образованную корпусом форсунки и втулкой-распылителем. Втулка-распылитель 12 центральным и боковыми отверстиями (соплами) создает необходимые геометрические и гидравлические параметры водяных струй, которые, выходя из сопел, соударяются в одной точке, в результате чего водяные капли распадаются на еще более мелкие капли, образуя мелкодисперсный водяной конус. The fogger is connected to the water supply by the inlet pipe 4 through the valve 9, while the drain valve 10 is closed. Water first enters the filter 7 and, passing through the grid, is cleaned of various mechanical impurities. Purified water, passing through an additional grid 14, is sent to the water chamber 18 formed by the nozzle body and the spray nozzle. The spray nozzle 12 by the central and side openings (nozzles) creates the necessary geometric and hydraulic parameters of the water jets, which, coming out of the nozzles, collide at one point, as a result of which the water droplets break up into even smaller droplets, forming a finely divided water cone.

Туманообразующий эффект достигается тем, что вылетающие из форсунки водяные струи встречаются на небольшом (не более 7 мм) удалении от втулки-распылителя, когда их кинетическая энергия очень высока, и, соударяясь, создают распыл необходимой консистенции для высокоэффективного осаждения пыли без наличия линии сжатого воздуха. Чем выше давление подаваемой на туманообразователь жидкости, тем мельче водяные капли, которые создают мелкодисперсный туман. The fog-forming effect is achieved by the fact that water jets emerging from the nozzle are found at a small (not more than 7 mm) distance from the spray nozzle when their kinetic energy is very high, and, when impacted, create a spray of the necessary consistency for highly efficient dust deposition without the presence of a compressed air line . The higher the pressure of the liquid supplied to the fogger, the finer the water droplets that create a fine mist.

В случае, если водяной конус имеет неправильную форму или уменьшились его размеры, необходимо очистить фильтрующий элемент или форсунку туманообразователя. Для очистки фильтра необходимо закрыть кран 9, открыть кран 10, слить воду, находящуюся в корпусе, затем снять крышку 2, вынуть фильтрующий элемент, очистить его сжатым воздухом или любым другим способом и снова собрать. При засорении форсунки, надо закрыть кран 9, слить воду через кран 10, вывернуть форсунку из бокового патрубка корпуса, выкрутить втулку 15, вынуть сетку, прочистить ее сжатым воздухом или любым другим способом. При засорении отверстий (сопел) втулки-распылителя 13 необходимо снять прижимную гайку 13, вынуть втулку-распылитель и очистить отверстия. Собрать форсунку и вернуть в рабочее положение.If the water cone has an irregular shape or its size has decreased, it is necessary to clean the filter element or nozzle of the fogger. To clean the filter, it is necessary to close the valve 9, open the valve 10, drain the water in the housing, then remove the cover 2, remove the filter element, clean it with compressed air or in any other way and collect again. If the nozzle is clogged, it is necessary to close the valve 9, drain the water through the valve 10, unscrew the nozzle from the side nozzle of the housing, unscrew the sleeve 15, remove the mesh, clean it with compressed air or in any other way. If the holes (nozzles) of the spray nozzle 13 are clogged, it is necessary to remove the clamping nut 13, take out the spray nozzle and clean the holes. Reassemble the nozzle and return it to its working position.

Туманообразователь может быть использован в угольных шахтах в двух вариантах:The fogger can be used in coal mines in two versions:

- в автономной завесе при отработке пластов угля влажностью более 10%;- in an autonomous veil when mining coal seams with a moisture content of more than 10%;

- в каскадной завесе из нескольких туманообразователей на пластах угля влажностью менее 10%. - in a cascading curtain of several foggers on coal seams with a moisture content of less than 10%.

Как правило, туманообразователь подвешивается к верхняку крепи выработки под углом 45^о+5^о навстречу вентиляционной струе и подсоединяется входным патрубком к отводу магистрального трубопровода. Для приведения туманообразователя в действие необходимо подать воду из магистрального трубопровода и задать давление, обеспечивающее необходимый режим работы туманообразователя для создания мелкодисперсного водяного тумана.Typically, fogger verhnyaku suspended to the support frame 45 making an angle ^of ^about 5 toward the vent stream inlet and connected to the center tap of the main pipeline. To bring the fogger into action, it is necessary to supply water from the main pipeline and set the pressure that provides the necessary mode of operation of the fogger to create fine water fog.

Claims

1. A fogger comprising a housing, inside which a filter element, a cover and a side nozzle are located, in which a fogging nozzle is installed, comprising a housing with a mesh installed therein, a spray nozzle and a clamping nut, the spray nozzle comprising one central and four lateral nozzles, while the lateral nozzles are located on the conical surface so that water jets leaving the five nozzles meet on the axis of the central nozzle.

2. A fogger according to claim 1, characterized in that the side nozzles are placed at an equal distance from the central axis of the sleeve.

3. A fogger according to claim 1, characterized in that the water jets meet at a distance of not more than 7 mm from the sleeve.

4. A fogger according to claim 1, characterized in that the diameter of the nozzle holes is from 0.5 mm to 0.7 mm.