RU219689U1 - Коллектор с гидравлическими туманообразующими форсунками для угольной шахты - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к угольной промышленности, к коллектору с туманообразующими форсунками для подавления угольной пыли водяным туманом. Коллектор представляет собой несущую конструкцию, выполненную из высоконапорного рукава, армированного двойной оплеткой из стальной проволоки с быстроразъемным соединением на концах. При помощи быстроразъемного соединения высоконапорные рукава соединяются с седелками с быстро разъемными соединениями, на седелки при помощи резьбового соединения поочередно устанавливаются гидравлические туманообразующие форсунки с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов и гидравлическими туманообразующими форсунками с углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов. К седелкам прикреплены крюки для подвески к конструкциям крепления горной выработки и регулирования наклона седелки.

Description

Область техники к которой относится полезная модель.

Полезная модель относится к угольной промышленности, к коллектору с туманообразующими форсунками для подавления угольной пыли водяным туманом. Коллектор применяется в горной выработке угольной шахты для подавления угольной пыли.

Уровень техники.

Наиболее близкий аналог представляемой полезной модели коллектора с гидравлическими туманообразующими форсунками является коллектор, представленный в патенте РФ №2678218 и патенте на полезную модель РФ №198250. Такой коллектор представляет собой несущую конструкцию, выполненную из высоконапорного рукава 2SN DIN EN 853 номинальным диаметром 10 мм армированного двойной оплеткой из стальной проволоки 1 SN/SAE, выдерживающие давление воды 33,3 МПа с быстроразъемным соединением на концах рукава. При помощи быстроразъемного соединения высоконапорные рукава соединяются с седелками с быстро разъемными соединениями, на седелку устанавливается гидравлическая туманообразующая форсунка при помощи резьбового соединения. К седелке прикреплены крюки для подвески к конструкциям крепления горной выработки и регулирования наклона седелки. Количество туманообразующих форсунок в коллекторе определяется расчетом для достижения целей по снижению концентрации угольной пыли. Все операции по сборки коллектора выполняются в заводских условиях, в результате чего получается единая конструкция из нескольких частей, находящихся в функционально-конструктивном единстве. При применении коллектора в угольной шахте выполняется его подвеска к существующим конструкциям крепления горной выработки при помощи крюков для эксплуатации как единого целого для получения от нескольких туманообразующих форсунок облака мелкодисперсного водяного тумана. Применение высоконапорного рукава 2SN DIN EN 853 номинальным диаметром 10 мм армированного двойной оплеткой из стальной проволоки 1 SN/SAE в качестве несущей конструкции коллектора позволяет повторить контур горной кровли выработки, который может иметь квадратное, трапециевидное или арочное поперечное сечение при этом одновременно обеспечивается необходимая гибкость всей конструкции коллектора и высокая несущая способность коллектора с гидравлическими туманообразующими форсунками. Высоконапорный рукав в качестве несущей основы коллектора работает как гибкая нить, с высокой прочностью на разрыв. Существенным недостатком коллектора с гидравлическими туманообразующими форсунками, представленного патенте РФ №2678218 и патенте на полезную модель РФ №198250 является необходимость увеличения числа форсунок в коллекторе для увеличения эффективности подавления угольной пыли при увеличении концентрации угольной пыли в вентиляционной струе воздуха в месте установки коллектора, что ведет к утяжелению конструкции коллектора, подключения дополнительного фильтра очистки воды к коллектору, увеличению расхода воды коллектором, выполнению операций по демонтажу и монтажу коллектора. Все это приводит к увеличению стоимости коллектора, а также к увеличению трудозатрат по обслуживанию фильтров очистки воды для коллектора. Представляемая полезная модель коллектора с гидравлическими туманообразующими форсунками направлена на достижение технического результата, заключающегося в увеличении эффективности подавления угольной пыли коллектором с туманообразующими форсунками без увеличения количества туманообразующих форсунок, за счет установки на коллектор при его сборке гидравлических туманообразующих форсунок с разными углами раскрытия факелов форсунок.

Раскрытие сущности полезной модели

Гидравлические туманообразующие форсунки выполнены с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов и углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов, при этом гидравлические туманообразующие форсунки с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов и углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов установлены по длине высоконапорного рукава поочередно, в корпусе каждой гидравлической туманообразующей форсунки выполнена вставка из износостойкого материала с отверстием диаметром до 500 мкм для выпуска воды, находящейся в форсунке под давлением и образования факела распыления форсунки, при этом: для образования факела распыления форсунки с углом распыления до 90 градусов в форсунке выполняется вставка без сопла; для образования факела распыления форсунки с углом распыления от 90 градусов до 160 градусов в форсунке выполняется вставка с соплом.

За счет разницы в длине и форме облака водяного тумана, вырабатываемого туманообразующими форсунками с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов и гидравлическими туманообразующими форсунками с углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов, происходит заполнение частицами мелкодисперсного водяного тумана, вырабатываемого гидравлическими туманообразующими форсунками, при турбулентном движении вентиляционной струи воздуха по горной выработке, всего объема движущегося воздуха вентиляционной струи, ограниченного контурами горной выработки угольной шахты, в месте установки коллектора в горной выработке. Частицы мелкодисперсного водяного тумана, в зависимости от их условного диаметра: прилипают к частицам угольной пыли, в результате чего частицы угольной пыли осаждаются на почву горной выработки; меняют траекторию движения частиц угольной пыли, в результате чего частицы угольной пыли, витающие в воздухе теряют кинетическую энергию и за счет силы тяжести оседают на почву горной выработки.

Краткое пояснение к чертежам.

На фиг. 1 представлено схематичное изображение части коллектора с седелкой, форсункой, крюками с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов; на фиг. 2 представлено схематичное изображение части коллектора с седелкой форсункой, крюками с углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов; на фиг. 3 представлено схематичное изображение коллектора с гидравлическими туманообразующими форсунками, подвешенного к конструкции крепления кровли горной выработки; на фиг. 4 представлено схематическое изображение вертикального разреза модели гидравлической туманообразующей форсунки со вставкой с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов; на фиг. 5 представлено схематическое изображение вертикального разреза модели гидравлической туманообразующей форсунки со вставкой с соплом с углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов; на фиг. 6 представлено схематическое изображение вертикального разреза вставок:

1. Крюк для подвески седелки к конструкции крепления кровли горной выработки.

2. Крюк для фиксации наклона;

3. Высоконапорный рукав 2SN DIN EN 853 номинальным диаметром 10 мм армированный двойной оплеткой из стальной проволоки 1 SN/SAE;

4. Седелка с быстро разъемными соединениями;

5. Гидравлическая туманообразующая форсунка с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов;

6. Металлическая решетчатая затяжка кровли горной выработки;

7. Факел распыления водяного тумана форсункой;

8. Гидравлическая туманообразующая форсунка с углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов;

9. Коллектор с гидравлическими туманообразующими форсунками РСДФ.306543.002;

10. Вставка с отверстием диаметром 500 мкм;

11. Вода под давлением в корпусе форсунки;

12. Корпус форсунки;

13. Вставка с отверстием диаметром 500 мкм и соплом;

Осуществление полезной модели.

Для решения проблемы увеличения эффективности подавления угольной пыли с применением коллектора РСДФ.306543.002 с гидравлическими туманообразующими форсунками устройства УПМВТ РСДФ.612451.001-01 без увеличения количества гидравлических туманообразующих форсунок, устанавливаемых на коллектор, при изготовлении коллектора были установлены поочередно гидравлические туманообразующие форсунки (5) с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов с гидравлическими туманообразующими форсунками (8) с углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов. Коллектор РСДФ.306543.002, смотри фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 представляет собой несущую конструкцию, выполненную из высоконапорного рукава (3) 2SN DIN EN 853 номинальным диаметром 10 мм армированного двойной оплеткой из стальной проволоки 1 SN/SAE, выдерживающие давление воды 33,3 МПа с быстроразъемным соединением на концах рукава. При помощи быстроразъемного соединения высоконапорные рукава соединяются с седелками (4) с быстро разъемными соединениями, на седелку устанавливается гидравлическая туманообразующая форсунка (5), (8) при помощи резьбового соединения. Для фиксации положения седелки (4) с гидравлическими туманообразующими форсунками (5), (8) применяются крюки (1) и (2). Крюк (1), продетый в кольцо на седелке (4) позволяет цеплять седелку к конструкциям крепления (6) бортов и кровли горной выработки, крюк (2) позволяет фиксировать седелку (4) с форсункой (5), (8) на определенный угол относительно вертикальной оси за счет фиксации седелки (4) к крюку (1), на который подвешивается седелка (4) с форсункой (5), (8). Применение высоконапорного рукава (3) 2SN DIN EN 853 номинальным диаметром 10 мм армированного двойной оплеткой из стальной проволоки 1 SN/SAE в качестве несущей конструкции коллектора (9) позволяет повторить контур горной кровли выработки, который может иметь квадратное, трапециевидное или арочное поперечное сечение при этом одновременно обеспечивается необходимая гибкость всей конструкции коллектора (9) и высокая несущая способность коллектора с гидравлическими туманообразующими форсунками. Высоконапорный рукав в качестве несущей основы коллектора работает как гибкая нить, с высокой прочностью на разрыв. Все операции по сборке коллектора (9) выполняются в заводских условиях, в результате чего получается единая конструкция из нескольких частей, находящихся в функционально-конструктивном единстве.

Гидравлические туманообразующие форсунки (5), (8), смотри фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, применяемые в коллекторе РСДФ.306543.002 работают за счет разрушения потока воды на мелкие капли при резком снижении давления воды до 0, при выходе потока воды из сопла форсунки. Технически в гидравлической туманообразующей форсунке этот осуществляется за счет прохода потока воды, находящейся под давлением в корпусе (12) через вставку (10), (13) из специального, износостойкого материала с отверстием диаметром до 500 мкм. Под действием давления поток воды проходит через отверстие диаметром 500 мкм в ставке (10) и (13), после выхода потока воды из отверстия, давление воды в потоке резко падает до 0, соответственно, внутренние усилия сопротивления внешним силам сжатия (давлению воды) в потоке воды, резко воздействуют на поток воды, в направлении противоположном, внешним силам сжатия (давлению воды) разрывая поток воды на мелкие капли, образую факел распыления (7). При этом, чем меньше диаметр отверстия вставки (10) и (13), тем, соответственно, меньше эквивалентный диаметр капель воды при одном и том же давлении воды. При схеме вставки с отверстием (10), угол раскрытия факела форсунки составляет до 90 градусов. Конструкция вставки (13) с соплом образует угол раскрытия факела форсунки, который может достигать 160 градусов, но не может быть менее 90 градусов. В результате поочередной установки при изготовлении коллектора гидравлических туманообразующих форсунок (5) с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов с гидравлическими туманообразующими форсунками (8) с углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов было достигнуто значительное увеличение эффективности подавления угольной пыли без увеличения общего числа гидравлических туманообразующих форсунок. За счет разницы в длине и форме облака водяного тумана, вырабатываемого гидравлическими туманообразующими форсунками (5) с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов с гидравлическими туманообразующими форсунками (8) с углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов практически достигнуто заполнение частицами мелкодисперсного водяного тумана, вырабатываемого гидравлическими туманообразующими форсунками (5) и (8) коллектора (9) при турбулентном движении вентиляционной струи воздуха по горной выработке угольной шахты, всего объема движущегося воздуха вентиляционной струи, ограниченного контурами горной выработки, в месте установки коллектора (9).

Литература.

1. Патент РФ №2678218.

2. Патент на полезную модель РФ №198250.

Claims (1)

1. Коллектор с гидравлическими туманообразующими форсунками, состоящий из высоконапорного рукава, армированного двойной оплеткой из стальной проволоки и являющегося несущей конструкцией коллектора, высоконапорный рукав имеет несколько последовательно установленных вдоль его длины седелок, на каждую седелку в ее ответвление установлена при помощи резьбового соединения, гидравлическая туманообразующая форсунка, к каждой седелке прикреплены крюки для подвески коллектора к конструкциям крепления кровли горной выработки и регулирования наклона седелки, отличающийся тем, что гидравлические туманообразующие форсунки выполнены с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов и углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов, при этом гидравлические туманообразующие форсунки с углом раскрытия факела форсунки до 90 градусов и углом раскрытия факела форсунки от 90 градусов до 160 градусов установлены по длине высоконапорного рукава поочередно, в корпусе каждой гидравлической туманообразующей форсунки выполнена вставка из износостойкого материала с отверстием диаметром до 500 мкм для выпуска воды, находящейся в форсунке под давлением, и образования факела распыления форсунки, при этом для образования факела распыления форсунки с углом распыления до 90 градусов в форсунке выполняется вставка без сопла, для образования факела распыления форсунки с углом распыления от 90 градусов до 160 градусов в форсунке выполняется вставка с соплом.

Images