SU1298402A1 - Пылеуловитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано дл  обеспыливани  воздуха при бурении шпу-. ров и скважин. Пылеуловитель позвол ет повысить эффективность и экономичность пылеулавливани  в услови х отрицательных температур воздуха и горных пород за счет снижени  аэродинамического сопротивлени  и интенсификации тепла и массообмепных процессов. Дл  этого он содержит корпус 1 с бункером 2, закрепленным на крышке 3 щелевого эжектора 4. Цилиндрическа  часть корпуса 1 совместно с 3 и внутренними стенками 9 и 10 образуют трехстенный циклон с двум  кольцевыми коаксиальпо расположенными сообщающимис  между собой в нижней части полост ми (П) 11 и 12. Одна П 12 сообщаетс  посредством патрубка и дополнительного эжектора с трубопроводом подачи запыленного воздуха и патрубком дл  выхода гор чего воздуха энергоразделител . Втора  П 1 I сообщаетс  с помощью патрубка, заполненной льдом камеры и дополнительного эжектора с дополнительным трубопроводом подачи запыленного воздуха и патрубком дл  выхода холодного воздуха энергораспределител . Нагретый поток воздуха и охлажденный поток воздуха из соответствующих патрубков ввод тс  в П 11 и 12 но патрубкам циклопа пылеуловител  тангенциально с возможностью движени  в них по спиральным траектори м в противоположных направлени х. 1 з.п. ф-лы, 2 H,:I. SS со А-А ю со 00 4 О tsD

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть иснользовано дл  обеспыливани  воздуха при бурении шпуров и скважин в вечномерзлых горных породах.

Цель изобретени  - повышение эффективности и экономичности пылеулавливани  в услови х отрицательных температур воздуха и горных пород за счет снижени  аэродинамического сопротивлени  и интенсифи- каипи тепло- и массообменных процессов, а также исключение намерзани  уловленной пыли.

На фиг. 1 показан пылеуловитель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Пылеуловитель состоит из корпуса 1 с бункером 2, закрепленного на крышке 3 щелевого эжектора 4 с патрубком 5 дл  ввода сжатого воздуха, с основанием 6 с кольцевой камерой 7 и щелью 8. Внутри корпуса 1 установлены коаксиально две цилиндрические стенки 9 и 10, образующие между собою и наружной цилиндрической стенкой корпуса 1 две коаксиальные кольцевые полости 11 и 12. Внутренн   цилиндрическа  стенка 10 снабжена в нижней части карнизом 13 в виде усеченной конической поверхности, образующей с нижней частью стенки 9 зону 14 с.мешени .

Цилиндрическа  часть корпуса 1 совместно с крьцпкой 3 и внутренними стенками 9 и 10 образует трехстенный циклон, который дл  ввода запыленного воздуха снабжен пат- рубка.ми 15 и 16. Бункер 2 снабжен разгрузочным устройством 17, опорами 18 И облицован изнутри льдофобным материалом 19, например, полиэтиленом. Цолость 12 посредством патрубка 15 и дополнительного эжектора 20 сообщена с патрубком 21 ввода гор чего воздуха от энергоразделител  22 и с трубопроводом 23 запыленного воздуха. Цолость 11 посредством патрубка 16, заполненной льд.ом камеры 24, патрубка 25 и дополнительного эжектора 26 сообщена с патрубком

27ввода холодного воздуха энергоразделител  22 и с дополнительным трубопроводом

28запыленного воздуха.

Щелевой эжектор 4 посредством патрубка 5, трубопровода 29 и распределительно- го тройника 30 сообщен с магистралью 31 сжатого воздуха. Вихревой энергоразделитель 22 посредством трубопровода 32 сообщен с распределительным тройнико.м 30 и через него - с магистралью 31 сжатого воздуха .Пылеуловитель работает следующим образом .

При включении в работу перфоратора (не показан) сжатый воздух из магистрали 31 через распределительный тройник 30, трубопровод 29, патрубок 5 поступает в кольцевую камеру 7 и из нее - в кольцевую щель 8 эжектора 4. Далее сжатый воздух, выход  из кольцевой щели 8 со .сверхзвуковой скоростью под углом к оси эжектора, близком

0

5

0

к пр мому, создает в эжекторе 4 и во всей системе пылеулавливани  разрежение, необходимое дл  отсоса и улавливани  пыли.

Одновреме}П о сжатый воздух из магистрали 3 через распределительный тройник 30 по трубопроводу 32 поступает в энергоразделитель 22, где он раздел етс  на два потока: гор чий, выход щий по патрубку 21, и холодный, выход щий по патрубку 27. Установлено , что при использовании, например , в вихревом энергоразделителе сжатого воздуха давлением 5-6 кгс/см оказываетс  возможным получить холодный поток с температурой до -50°С и гор чий поток с температурой до -|-150°С.

Гор чий воздух, выход щий из энергоразделител  22 по патрубку 21, поступает в дополнительный эжектор 20, где он смешиваетс  с запыленным воздухом, поступающим по трубопроводу 23, и одновременно создает разрежение, способствующее улучще- нию отсасывани  запыленного воздуха по трубопроводу 23 и направлению смешанного потока по патрубку 15 в полость 12.

Холодный воздух, выход щий из энергоразделител  22 по патрубку 27, поступает 5 в дополнительный эжектор 26, где он смешиваетс  с запыленным воздухом, поступающим по трубопроводу 28, и одновременно создает разрежение, способствующее отса-сы- ванию запыленного воздуха по трубопроводу 28 и направлению смешанного потока 0 по патрубку 16 в полость 11.

Цод вли нием разрежени , создаваемого эжекторами 4,. 20 и 26, запыленный воздух от забо  шпура поступает через отверсти  в буровой коронке, по каналу буровой штанги, осевой трубке перфоратора в пылеотсасы- вающий рукав (не показаны), по которому движетс  к пылеуловителю, где раздел етс  на два трубопровода 23 и 28. Цри этом поступающий по трубопроводу 23 пылевоз- душный поток умеренной отрицательной температуры смешиваетс  в дополнительно.м эжекторе 20 с потоком гор чего воздуха, по ступающего по патрубку 21 от энергоразделител  22, и нагреваетс , вследствие чего происходит кристаллизаци  ине  и льда на пылевых частицах и их первична  коагул ци .

0

5

Другой пылевоздушный поток, поступающий по дополнительному трубопроводу 28 и также имеюцд.ий умеренную отрицательную температуру, охлаждаетс  посредством смешени  в дополнительном эжекторе 26 с холодным во.здухом низкой отрицательной температуры , поступающим от энергоразделител  22 по патрубку 27. Цри этом смещанный пылевоздушный поток, имеющий низкую относительную влажность, по трубопроводу 25 поступает в камеру 24, заполненную льдом, с необсаженными каналами и насыщаетс  влагой за счет сублимации льда, что так

же способствует коагул ции тонких фракций пыли.

Далее оба очищаемых воздушных потока ввод тс  по патрубкам 15 и 16 тангенциально в полости 11 и 12, где они совершают вихр евые движени  по спиральным траектори м в противоположных направлени х.

При этом в каждой из полостей за счет снижени  скорости воздушных потоков и под вли нием центробежных сил при завихрева- ни х по цилиндрическим поверхност м происходит активна  коагул ци  пыли, котора  вместе с потоками воздуха направл етс  в зону 14 смешени , где вращаюшиес  пы- левоздушные потоки, имеющие различную температуру и влагосодержание, взаимодействуют во встречных направлени х, что вызывает коагул цию и выпадение пыли под действием взаимного столкновени  пылевых частиц и кристаллизации па них льда и ине . Уловленна  пыль, имеюща  высокую влажность (льдистость) собираетс  в бункере 2, откуда она периодически выгружаетс  с по- .мошью разгрузочного устройства 17. При этом из-за высокой льдистости пыли вторичного пылеобразовани  при ее выгрузке и транспортировке не наблюдаетс .

Наличие на внутренней поверхности бункера 2 покрыти  из льдофобного материала 19, например напыленного полиэтиотена, пред- отврашает намерзание па стенки осажден ной влажной пыли и упрощает ее выгрузку.

Очищенный от пыли воздух движетс  в эжектор 4, где, смешавшись с выход щим из кольцевой щели 8 сжатым воздухом, также частично очищаетс  от пыли за счет конденсационных процессов и поступает в окружаю- шую атмосферу.

В случа х, когда бурение шпуров одновременно ведут несколькими перфоратора.ми по горным породам с различной льдистостью, пылевоздушный поток из забо  с более высокой льдистостью пород направл ют в трубопровод 23 дл  смешени  с гор чим воздухом в дополнительном эжекторе 20 энергоразделител  22, а пылевоздушный поток из забо , где породы имеют меньшую льдистость, направл ют в трубопровод 28 дл  смешени  в дополнительном эжекторе 26 с холодным воздухом, поступающим по патрубку 27 от энергоразделител  22. В этом случае эффект осаждени  пыли усиливаетс  за счет активного та ни  частиц льда, содержащегос  в пыли, при контакте ее с гор чим воздухом и последующего взаимодействи  потоков с различными температурами и влаго- содержанием.

В предлагаемом пылеуловителе ствуют узлы из дефицитных тканей, обладающие высоким аэродинамическим сопротивлением , что удешевл ет его конструкцию, упрощает эксплуатацию и повып1ает надежность работы.

Примен емый в предлагаемом пылеуловителе щелевой эжектор 4 отличаетс  пиз- ким аэродинамическим сопротивлением и высокой подачей воздуха, котора  в данном случае складываетс  из суммар}1ых расходов пылевоздуи ных потоков, иоступаюпхих

по пылеотсасывающим трубопроводам 23 и 28 и от энергоразделител  22 по патрубкам 21 и 27.

Единственным узлом в предлагаемом пылеуловителе , требующем периодической регенерации ,  вл етс  заполненна  льдом камера 24, в которой происходит увлажнение холодного пылевоздушного потока за счет сублимации льда с поверхности пропускающих пылевоздушный поток капалов. По мере расходовани  льда, наход п1егос  в камере

24, запасы его восстанавливают, что не представл ет технических трудностей и не треб} - ет существенных экономических затрат.

Claims (2)

1.Пылеуловитель, включающий корпус с бункером и с крыщкой, на которой установлен эжектор, циклон и трубопровод подачи запыленного воздуха, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности и эко0 номичности пылеулавливани  в услови х отрицательных температур воздуха и горных пород за счет снижени  аэродинамического сопротивлени  и интенсификации тепло- и массообменных процессов, он снабжен энергоразделителем с патрубка.ми дл  выхода

5 гор чего и холодного воздуха и заполненной льдом камерой, дополнительными эжекторами и дополнительным трубопроводом подачи запыленного воздуха, при этом циклон вы- полне1{ трехстенным с образованием двух

Q кольцевых, коаксиально расположенных и сообщенных .между собой в нижней части полостей , из которых одна полость сообщена через патрубок и дополнительный эжектор с трубопроводом подачи запыленного воздуха и с патрубком дл  выхода гор чего воздуха

5 энергоразделите.ч , а друга  полость сообщена через заполненную льдом камеру и дополнительный эжектор с дополнительным трубопроводом подачи запыленного воздуха и с патрубком дл  выхода холодно|-о воздуха энергоразделител .

2.Пылеуловитель по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью исключени  намерзани  уловленной пыли, стенки бункера покрыты изнутри льдофобным материалом.

25 26 28