UA14884U

UA14884U - Centrifugal fine-disperse sprayer

Info

Publication number: UA14884U
Application number: UAU200604106U
Authority: UA
Inventors: Sviatoslav Hryhorovych Slyzko
Original assignee: Sviatoslav Hryhorovych Slyzko
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2006-05-15

Abstract

Centrifugal fine-disperse sprayer has chamber for water supply as a pipe with external threading at its both ends, at one end û for connection to pipeline of water supply, and at the other end û for fixation to it, by screwing, of force element intended for centering of parts of sprayer and for provision of tightness of sealing those. The chamber of water supply in direction of water flow is arranged with conical flare and circular support end for provision of contact interaction with the edge of the sprayer, the force element is arranged as captive nut with inner threading at one end for interaction with the threading of the chamber of water supply, and at the opposite end û with centering axial opening corresponding to the diameter of the end of the sprayer with nozzle, and is equipped with support surface for interaction with the collar of the sprayer, with provision of the ratios of the areas of the ends of those captive nut and the nozzle of the sprayer; for the problems of localization, for binding and deposition of dust at decreased water flow rate at pressure of water supply 0.5 MPa one uses short-jet sprayer of first type, the parts of this one are placed coaxially in the captive nut, and for the problems of intensive blow of coal and rock cutting zone at decreased water flow rate and pressure of its supply 0.5 û 1.2 MPa one uses long-jet sprayer of second type, the parts of this one are placed coaxially in the captive nut, under conditions of axial compression, in need of control of the jet opening control one uses the plug with inner threading and inner spherical surface provided at its end, the control nut fixes the plug at prescribed place and prevents its unscrewing.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до гірничої промисловості, конкретно до пристроїв розпилювання рідини при 2 здійсненні пилоподавлення в гірничих виробках. Вона може знайти застосування у вугільних шахтах, які розробляють пласти небезпечні за вибухами пилу, у шахтах 1, 2, З категорії за метаном та надкатегорійних, небезпечних за раптовими викидами.A useful model relates to the mining industry, specifically to liquid spraying devices for dust suppression in mining operations. It can be used in coal mines that develop strata dangerous for dust explosions, in mines 1, 2, C category for methane and supercategory, dangerous for sudden emissions.

Основним засобом боротьби з пилом у вугільних шахтах продовжує залишатися зрошування диспергованою водою, котре здійснюється за допомогою спеціальних пристроїв , призначених для подачі води в місця утворення та поширення пилу.The main means of combating dust in coal mines continues to be irrigation with dispersed water, which is carried out with the help of special devices designed to supply water to the places of dust formation and distribution.

Розрізняють два способи подачі води: внутрішній, за допомогою розпилювачів, які знаходяться на шнеках комбайна і зовнішній, з розміщенням розпилювачів на корпусі комбайна на шляху розповсюдження пилу від місця відбиття вугілля.There are two methods of water supply: internal, using sprinklers located on the augers of the harvester, and external, with the placement of sprinklers on the combine body in the path of dust spreading from the place of coal reflection.

Сутність зрошення полягає у тому, що водяний аерозоль, одержаний за допомогою розпилювачів, 19 спрямований на джерело пилоутворення. Частки пилу, виважені у повітрі, зіштовхуються з краплинами води, уловлюються ними і під дією сили ваги і інерції осідають на відбите вугілля та частини виробки. Пил, який не встиг піднятися у повітря, змочується і зв'язується розпилюваною водою.The essence of irrigation is that the water aerosol obtained with the help of sprayers 19 is aimed at the source of dust formation. Dust particles suspended in the air collide with water droplets, are caught by them and, under the influence of gravity and inertia, settle on the reflected coal and parts of the product. The dust, which did not have time to rise into the air, is wetted and bound by the sprayed water.

Відомі розпилювачі (форсунки) декількох конструктивних виконань. Зонтичні та конусні розпилювачі (форсунки) створюють порожнистий конус. Площинноструминні, з незначним кутом розкриття факела, створюють неоднорідний факел, бокові кінці плоского віяла обмежені суцільними струминками з більш крупними краплинами.Sprayers (nozzles) of several designs are known. Umbrella and cone sprayers (nozzles) create a hollow cone. Flat jets, with a small opening angle of the torch, create a non-homogeneous torch, the side ends of the flat fan are limited by continuous jets with larger droplets.

З метою стандартизації систем зрошення, Макіївський науково-дослідний інститут з безпеки робіт у вугільній промисловості (Макнді) розробив параметричний ряд уніфікованих зрошувачів.In order to standardize irrigation systems, the Makiiv Research Institute for Work Safety in the Coal Industry (Makndi) has developed a parametric series of unified sprinklers.

У роботі "Інституту проблем комплексного освоєння надр' АН СРСР: |"Смачивание пьіли и контроль запьіленности воздуха в шахтах", видавництво "Наука", Москва 1979 р. (частина 1 сторінки 5-8, 38-40) ІЗ! У У таблиці 1 наведено огляд джерел пилоутворення та засоби боротьби з пилом, а у таблиці 7 наведені технічні характеристики зрошувачів.In the work of the "Institute of Problems of Complex Land Development" of the Academy of Sciences of the USSR: "Wetting of sawdust and control of air dustiness in mines", Nauka publishing house, Moscow, 1979 (part 1, pages 5-8, 38-40) IZ! In the table 1 gives an overview of the sources of dust formation and means of dust control, and table 7 shows the technical characteristics of sprinklers.

Форсунки зонтичні 3Ф1,6-75; 3Ф3,3-75 працюють під тиском від 1,0 до 7,5МПа, утворюють факел з кутом розкриття від 402 до 1659, вUmbrella nozzles 3F1.6-75; 3F3.3-75 work under pressure from 1.0 to 7.5 MPa, form a torch with an opening angle from 402 to 1659, in

Однак, на більшості шахт України, заводські зрошувальні системи очисних та прохідницьких комбайнів, з) со розташуванням зрошувачів на шнеках, не використовуються у зв'язку з ненадійністю вузлів підводу води, частим забиттям твердими домішками , які знаходяться у шахтній воді. Тому використовують саморобні пристрої у со вигляді перфорованих металевих труб, які розміщують на корпусі комбайна. Таке зрошення значно знижує «І рівень безпеки та підвищує роль зовнішнього зрошування - (учбовий посібник "Пьілевая обстановка и 32 заболеваемость пневмокониозом на шахтах Украйнь!", спеціальний випуск, грудень 2004 року, Мо3-4, стор.66-67, -However, in most mines of Ukraine, the factory irrigation systems of cleaning and tunneling combines, c) with the arrangement of sprinklers on augers, are not used due to the unreliability of the water supply nodes, frequent clogging with solid impurities that are in the mine water. Therefore, they use self-made devices in the form of perforated metal pipes, which are placed on the body of the combine. Such irrigation significantly reduces the "I level of safety and increases the role of external irrigation - (study guide "Pyilevaya sabrina i 32 zobalevaemost pneumoconiosis in the mines of Ukraine!", special issue, December 2004, Mo3-4, p. 66-67, -

Є.Медведєв, 0. Кошуба, Б. Кривохижа, С. Крутенко ||).E. Medvedev, 0. Koshuba, B. Krivokhizha, S. Krutenko ||).

Відома велика кількість технічних рішень на використання у гірничий промисловості різноманітних конструкцій форсунок, зрошувачів, туманоутворювачів. Проведений патентний пошук з рубрики Е21Е5/04, « зокрема у фондах (авторських посвідчень СРСР, надав можливість виявити, для вивчення рівня техніки, наступні З7З 70 авторські винаходи: Мо295889, Мо298239, Мо314912, Моб20630, Мо1006778 - форсунки, заявлені інститутом с "Дондіпровуглемаш"; Мо406019, Мо785518, Мо901569, Мо125902 - форсунки Макнді з вихідним соплом у формі "з конуса з гострим ребром та завихрювачем у вигляді диска з центральним отвором та гострим ребром; Мо406019 - пристрій для встановлення форсунки зрошування; Мо1030564, Мо1079855 - зрошувач; Мо1086158, Мо1141205 - відцентрова форсунка, у якої сопло забезпечено додатковими ребрами; Мо1218143 -туманоутворювач; -з 75 Мо1257232 - зрошувач з камерою змішування, ежекторним соплом, конусним розсікачем; Мо1268744 - площинноструминна форсунка; Мо1352085 - форсунка, забезпечена фільтром; Мо1441076 - зрошувач, одночасно с» утворюючий порожнистий зовнішній та суцільний внутрішній конічний факели.).A large number of technical solutions for the use in the mining industry of various designs of nozzles, sprinklers, fog generators are known. A patent search was carried out under the rubric E21E5/04, "in particular, in the funds (author's certificates of the USSR, made it possible to discover, for the study of the state of the art, the following Z7Z 70 copyrighted inventions: Mo295889, Mo298239, Mo314912, Mob20630, Mo1006778 - nozzles declared by the Dondiprovuglemash Institute "; Мо406019, Мо785518, Мо901569, Мо125902 - Makndi nozzles with an output nozzle in the form of a "cone with a sharp edge and a swirler in the form of a disk with a central hole and a sharp edge; Мо406019 - a device for installing an irrigation nozzle; Мо1030564, Мо1079855 - sprinkler; Мо1086158 , Мо1141205 - a centrifugal nozzle, in which the nozzle is equipped with additional ribs; Мо1218143 - fog generator; - with 75 Мо1257232 - sprinkler with a mixing chamber, an ejector nozzle, a cone cutter; Мо1268744 - a plane jet nozzle; Мо1352085 - a nozzle equipped with a filter; Мо144107, at the same time c" forming hollow outer and solid inner conical flares.).

Мо1622019, Мо1810582, Мо1810584 - зрошувачі площинноструминні з завихрувачем, тиском подачі води - со о, 8МпПа. Згідно з авторським свідоцтвом Мо295889, Е21Е5/04 заявлена форсунка, до складу якої входять корпус з (о) 250 вихідними каналами та циліндричний вкладиш з пазами, у якій, з метою підвищення терміну дії, внутрішня поверхня корпусу створена сполученими параболічною та циліндричною поверхнями.Мо1622019, Мо1810582, Мо1810584 - plane-jet sprinklers with swirler, water supply pressure - 8 MPa. According to the author's certificate Мо295889, Е21Е5/04, a nozzle is claimed, which includes a body with (o) 250 output channels and a cylindrical liner with grooves, in which, in order to increase the service life, the inner surface of the body is created by combined parabolic and cylindrical surfaces.

Т» В опису до (авторського свідоцтва Мо1086188)| на зрошувач, що містить вставку з конічною вихровою камерою та тангенціальними каналами, наведена критика відомої корпусної форсунки КФ, до складу якої входять - корпус з циліндричною частиною з різьбою та частина з вихідним отвором. До циліндричної частини вгвинчена вставка з 59 центральним отвором. Конструкція ненадійна внаслідок частого забиття твердими частками та схильністю до с корозії через підвищену кислотність шахтних вод. Вставка важко виймається з циліндричної частини при необхідності її прочистки. До того ж, дисперсність факела зрошування нерівномірна, що знижує ефективність пилоподавлення.T" In the description of (author's certificate Mo1086188)| on an irrigator containing an insert with a conical vortex chamber and tangential channels, a critique of the well-known body nozzle KF is given, which includes - a body with a cylindrical part with a thread and a part with an outlet hole. An insert with a 59 central hole is screwed into the cylindrical part. The construction is unreliable due to frequent clogging by solid particles and susceptibility to corrosion due to the increased acidity of mine waters. The insert is difficult to remove from the cylindrical part if it is necessary to clean it. In addition, the dispersion of the irrigation torch is uneven, which reduces the effectiveness of dust suppression.

Відомі зонтичні (З3Ф), корпусні (КФН, КФ), площинноструминні (ПФ-5) форсунки вимагають значних витрат 60 води при достатньо високому її тиску, що призводить до додаткового обводнювання виробок, погіршення умов праці, зниження якості вугілля.Well-known umbrella (Z3F), casing (KFN, KF), plane-jet (PF-5) nozzles require significant consumption of 60 water at sufficiently high water pressure, which leads to additional watering of products, deterioration of working conditions, and reduction of coal quality.

Наприклад, для однієї з шахт м. Донецька, заходами проти запилювання повітря у очисному вибої форсунками - ПФ 1,6-40 та КФ 1,6-75, передбачені витрати води для комбайна РКУ-10-42м З/добу, площа лави - в5 800м2 , питома витрата води - 78,7л/м2 Загальні витрати води, при добовому видобутку вугілля 1400 тон, становить б4мУ/добу, при цьому вологість вугілля зростає на 5,47965. Якість вугілля значно знижується, а в зимовий період можливе замерзання вологого вугілля у залізничних вагонах.For example, for one of the mines in the city of Donetsk, measures against dusting of the air in the cleaning shaft with nozzles - PF 1.6-40 and KF 1.6-75, water consumption for the RKU-10-42 m/day harvester, bench area - в5 800m2, specific water consumption - 78.7l/m2 Total water consumption, with a daily coal production of 1400 tons, is b4mU/day, while the moisture content of coal increases by 5.47965. The quality of coal is significantly reduced, and in the winter period it is possible for wet coal to freeze in railway cars.

Автором була зроблена спроба перевірки в умовах шахти пилоподавлюючої установки (ППУ), з використанням віддентрових форсунок із покращеною дисперсністю, з низькими витратами води, та незначному її тиску з такими параметрами : тиск води на вході - О,3МПа; середні витрати води на форсунку - 1,47 л/хвилину; середній діаметр краплі - 13бмкм; кут розкриття факела розпилу - 902. Запиленість повітря значно зменшилась.(ІВикористовувався "Розпилювач для сприскування ядохімікатами рослин" по деклараційному патенту України на винахід Мо24416 АОО1 М7/00, опублікований бюлетень Мо5,1998р.1.The author made an attempt to check the dust suppression unit (SPU) in the conditions of the mine, with the use of venter nozzles with improved dispersion, with low water consumption, and its insignificant pressure with the following parameters: water pressure at the entrance - O.3 MPa; average water consumption per nozzle - 1.47 l/minute; the average diameter of the drop is 13 µm; the opening angle of the spray torch is 902. The dustiness of the air has decreased significantly.

Незважаючи на задовільні результати, використання зазначених розпилювачів в шахтних умовах виявилось 7/0 неможливим за невідповідністю їх параметрів нормативним документам.Despite the satisfactory results, the use of the specified sprayers in mine conditions was 7/0 impossible due to the non-compliance of their parameters with regulatory documents.

По-перше: при необхідному підвищенні тиску до 0,5-1,2МПа, місце з'єднання корпусу та сопла, виконане завальцовкой, виявилось ненадійним;First: with the necessary increase in pressure to 0.5-1.2 MPa, the place of connection of the body and the nozzle, made by rolling, turned out to be unreliable;

По-друге: виявилась недостатньою довжина різьбового з'єднання, а гладка поверхня корпусу перешкоджає надійному установленню розпилювача. Крім того, виготовлення завихрювача з латуні у сталевому корпусі за 75 умов хімічного складу шахтної води, призводить до корозії металу з перекриттям каналів розпилювачів.Secondly: the length of the threaded connection turned out to be insufficient, and the smooth surface of the case prevents reliable installation of the sprayer. In addition, the manufacture of a swirler from brass in a steel case under 75 conditions of the chemical composition of mine water leads to corrosion of the metal with the overlap of the nozzle channels.

По-третє: низька продуктивність їх диспергування робить доцільним їх використання тільки на пересипах конвеєрних стрічок.Thirdly: the low performance of their dispersion makes it expedient to use them only on overflows of conveyor belts.

По-четверте: параметри тиску та продуктивності диспергування не відповідають нормативним документам (ДНАОП 1.1.30-1.01-96).Fourth: the pressure and dispersion performance parameters do not comply with regulatory documents (DNAOP 1.1.30-1.01-96).

В якості прототипу , співпадаючого з заявленою корисною моделлю по призначенню та ряду конструктивних ознак, вибрано (опис винаходу "Розпилювач" з авторського свідоцтва СРСР Мо1810582, Е21Е5/04.As a prototype, which coincides with the declared utility model in terms of purpose and a number of design features, (description of the invention "Sprayer" from the copyright certificate of the USSR Mo1810582, E21E5/04 was selected.

Прототип призначений до комплексного використання для подавления джерел пилоутворення при добуванні та переробці корисних копалин, а також для водяних завіс, та як укриття.The prototype is intended for complex use for suppressing sources of dust formation during the extraction and processing of minerals, as well as for water curtains, and as a shelter.

Розпилювач виконано у вигляді камери подачі води, у формі полої шпильки з заглушеним кінцем, у зоні якого, у стінці шпильки, виконані радіальні отвори для напрямку води до кільцевої камери і далі до розпилюючих сопел. На обох кінцях вказаної шпильки виконана різьба, на відкритому кінці для закріплення до в) трубопроводу подачі води, а на закритому кінці - для зборки та силового ущільнення елементів насадки за допомогою нагвинчування. Це дозволяє, за конструктивним виконанням єдиної уніфікованої камери подачі води, варіювати відповідно з необхідністю, установкою до неї розпилювачів з різними технічними характеристиками. «ІThe sprayer is made in the form of a water supply chamber, in the form of a hollow pin with a blunt end, in the area of which, in the wall of the pin, radial holes are made for the direction of water to the ring chamber and further to the spray nozzles. At both ends of the indicated pin, a thread is made, at the open end for fastening to c) the water supply pipeline, and at the closed end - for assembly and force sealing of nozzle elements by means of screwing. This allows, according to the constructive execution of a single unified water supply chamber, to vary according to the need, by installing sprinklers with different technical characteristics to it. "AND

Установка змінних деталей циліндричної чи усічно-конусної форми, для утворення плоского кругового чи порожнистого конусного факелів, показала при випробуваннях на практиці 98906-ну ефективність роботи водяної со завіси на шляху руху пилового потоку. соThe installation of variable parts of a cylindrical or all-conical shape, for the formation of flat circular or hollow conical torches, showed during tests in practice the 98906th effectiveness of the water curtain in the path of movement of the dust flow. co

До відомих недоліків цієї конструкції розпилювача, згідно прототипу можна віднести відому складність забезпечення тонкодиспергованого однорідного факела розпилу води, неможливість використання на очисних З Комбайнах, через незахищеність від ударів вугілля та породи. «--The well-known disadvantages of this sprayer design, according to the prototype, include the well-known difficulty of providing a thinly dispersed, homogeneous spray of water, the impossibility of use on cleaning Z Combines, due to the lack of protection against coal and rock impacts. "--

Спільними признаками прототипу та заявленої моделі є наступне: камера подачі води, у вигляді труби з зовнішньою різьбою на обох кінцях, на одному кінці для з'єднання з трубопроводом подачі води, а на другому кінці для закріплення до нього нагвинчуванням силового елементу, призначеного для центрування елементів розпилювальних деталей, та забезпечення герметичності їх «The common features of the prototype and the declared model are the following: a water supply chamber, in the form of a pipe with an external thread at both ends, at one end for connection with the water supply pipeline, and at the other end for fixing to it by screwing a power element intended for centering elements of spraying parts, and ensuring their tightness "

Ущільнення. шщ с В основу рішення поставлена задача розробки уніфікованої конструкції відцдентрових тонкодисперсних й розпилювачів зі змінними факелоутворюючими деталями, здатними забезпечити диспергування зрошуючої води "» з утворенням тонкодисперсних конусних факелів з різними параметрами, з мінімально допустимими нормативними витратами води, її тиском на вході.Consolidation. The basis of the solution is the task of developing a unified design of centrifugal fine-dispersed and atomizers with variable flame-forming parts, capable of ensuring the dispersion of irrigation water "" with the formation of fine-dispersed conical torches with various parameters, with the minimum allowable normative water consumption, its pressure at the entrance.

Технічний результат полягає в підвищені ефективності пилоподавлення з наближенням рівня концентрації - пилу у гірничих виробках та машинах до гранично допустимих норм, підвищенні експлуатаційної надійності, та ремонтопридатності при багатофункціональному їх використанні. Як наслідок, це сприятливо відобразиться на шк економічних показниках, наприклад, за рахунок зниження вологості вугілля покращає якість вугілля та зростеThe technical result consists in the increased efficiency of dust suppression with the approach of the level of concentration - dust in mining products and machines to the maximum allowable norms, increased operational reliability, and maintainability during their multifunctional use. As a result, this will have a favorable effect on economic indicators, for example, due to a decrease in the moisture content of coal, the quality of coal will improve and increase

Го) його вартість.Go) its value.

Поставлена задача вирішується тим, що у віддентровому розпилювачі, що містить в собі камеру подачі води бо у вигляді труби з зовнішньою різьбою на обох її кінцях, на одному кінці для приєднання до трубопроводу подачіThe problem is solved by the fact that in the external sprayer, which contains a water supply chamber in the form of a pipe with an external thread at both ends, at one end for connection to the supply pipeline

Та» води, а на іншому кінці для закріплення до нього нагвинчуванням силового елементу для центрування деталей розпилювача та забезпечення герметичності їх ущільнення, згідно корисної моделі.Ta» of water, and at the other end for fixing to it by screwing a power element for centering the parts of the sprayer and ensuring the tightness of their sealing, according to a useful model.

Камера подачі води у напрямку руху води виконана з конічним розширенням і кільцевим опорним торцем для забезпечення контактної взаємодії з корпусом та соплом розпилювача. Силовий елемент виконаний у вигляді накидної гайки з внутрішньою різьбою на одному кінці, для взаємодії з різьбою камери подачі води , а на с протилежному кінці, забезпечений центрувальним осьовим отвором за розмірами діаметра торця розпилювача з соплом, та має опорну поверхню для взаємодії з буртиком корпусу розпилювача, з забезпеченням співпадіння площин торців указаної накидної гайки та корпусу розпилювача. Для задач локалізації, зв'язування та бо осаджування пилу, при зменшеній витраті води та тиску її подачі О0,5МПа використовують короткофакельний розпилювач першого типу, деталі якого розміщені на одній осі у корпусі розпилювача, а для виконання задачі інтенсивної продувки зони різання вугледобувних та прохідницьких комбайнів, при зменшених витратах води і її тиску на подачі 0,5-1,2МПа, використовують довгофакельний розпилювач другого типу, деталі якого розміщені на одній осі у корпусі розпилювача. 65 Конкретною відміною заявленого відцентрового тонкодисперсного розпилювача є те, що деталі короткофакельних розпилювачів першого типу розраховані та виготовлені на довжину стійкого тонкодисперсного факела до бООмм, з кутом розкриття 8029, з витратами води 1,3 л/хвилину та 2,4 л/хвилину , з середнім діаметром крапель води у факелі (за Заутером) 13О0мкм, для чого, завихрювач виконано з герметичним ущільненням по зовнішньому діаметру, з осьовим зусиллям підтиснення в запоні зовнішнього циліндричногоThe water supply chamber in the direction of water movement is made with a conical extension and an annular support end to ensure contact interaction with the sprayer body and nozzle. The power element is made in the form of a cap nut with an internal thread on one end, for interaction with the thread of the water supply chamber, and on the opposite end, it is equipped with a centering axial hole according to the diameter of the end of the sprayer with a nozzle, and has a support surface for interaction with the shoulder of the sprayer body , ensuring the coincidence of the end planes of the specified union nut and the atomizer body. For the tasks of localization, binding, and dust deposition, with reduced water consumption and its supply pressure of О0.5 MPa, a short torch sprayer of the first type is used, the parts of which are located on one axis in the sprayer body, and for performing the task of intensive blowing of the cutting zone of coal mining and tunneling combine harvesters, with reduced water consumption and water supply pressure of 0.5-1.2 MPa, use a second-type long torch sprayer, the parts of which are located on one axis in the sprayer body. 65 A specific difference of the claimed centrifugal fine atomizer is that the parts of the short torch atomizers of the first type are calculated and manufactured for the length of a stable fine atomizer up to bOOmm, with an opening angle of 8029, with water flows of 1.3 l/min and 2.4 l/min, with the average diameter of water droplets in the torch (according to Sauter) is 13O0μm, for which the swirler is made with a hermetic seal along the outer diameter, with an axial compression force in the outer cylindrical seal

Корпусу з соплом, діаметром не нижче 1,5мм.Body with a nozzle, the diameter of which is not less than 1.5 mm.

Конкретною відміною відцентрових тонкодисперсних розпилювачів першого і другого типів є те, що у зоні осі вихідного отвору розпилюючого сопла на глибину 1,2мм виконана виїмка по сферичній, чи конічній поверхні.A specific difference of the centrifugal fine atomizers of the first and second types is that in the zone of the axis of the outlet opening of the atomizing nozzle, a 1.2 mm depth recess is made on a spherical or conical surface.

Конкретною відміною заявленого віддентрового тонкодисперсного довгофакельного розпилювача другого типу є те, що деталі розраховані та виготовлені для тиску подачі води О,5МПа забезпечують витрати води 1,5 70 л/хвилину, та 3,0 л/хвилину. Середній діаметр крапель води (за Заутером) у факелі 155мкм, при куті розкриття факела 709, а для підвищеного тиску до 1,2МПа - витрати води 1,8 л/хвилину та 3,3 л/хвилину, середнім діаметром крапель води у факелі (за Заутером) - 125мкм, при куті розкриття факела 559.A specific difference of the claimed second-type fine-dispersed long torch sprayer is that the parts are designed and manufactured for a water supply pressure of 0.5 MPa, providing water flow rates of 1.5-70 l/minute and 3.0 l/minute. The average diameter of water droplets (according to Sauter) in the torch is 155 μm, with a torch opening angle of 709, and for increased pressure up to 1.2 MPa - water consumption is 1.8 l/min and 3.3 l/min, with an average diameter of water droplets in the torch ( according to Sauter) - 125 μm, with a torch opening angle of 559.

Конкретною відміною відцентрового тонкодисперсного довгофакельного розпилювача другого типу є можливість подачі через двокамерний пристрій стисненого повітря, яке поступаючи до камери подачі води, 75 додатково роздрібнює водяні краплі до середньої дисперсності 47мкм, та підвищує швидкість водоповітряної суміші до У9м/сек., при куті розкриття факела 459.A specific difference of the centrifugal fine-dispersed long torch sprayer of the second type is the possibility of supplying compressed air through a two-chamber device, which, entering the water supply chamber, 75 additionally breaks down water droplets to an average dispersion of 47 μm, and increases the speed of the water-air mixture up to U9m/sec., at a torch opening angle of 459 .

Конкретною відміною віддентрового тонкодисперсного довгофакельного розпилювача другого типу є те, що до його складу входить розподільник потоку води з отворами, котрий установлюється між торцем камери подачі води та торцем завихрювача, з формуванням колектора між його зовнішньою поверхнею та поверхнею камери завихрювача з соплом.A specific difference of the second type of a fine-dispersed long torch sprayer is that it includes a water flow distributor with holes, which is installed between the end of the water supply chamber and the end of the swirler, with the formation of a collector between its outer surface and the surface of the swirler chamber with a nozzle.

Конкретною відміною віддентрових тонкодисперсних розпилювачів першого та другого типів є те, що усі деталі виконуються з корозійностійкої нержавіючої сталі, наприклад 12Х18Н10Т.A specific difference between the first and second types of fine-dispersed atomizers is that all parts are made of corrosion-resistant stainless steel, for example, 12Х18Н10Т.

Конкретною відміною віддентрових тонкодисперсних розпилювачів першого та другого типів є те, що збоку торця накидної гайки, для створення необхідного осьового зусилля підтискання деталей розпилювача, виконано шестигранник під ключ. З7ЗA specific difference between the first and second types of oddentro fine atomizers is that on the side of the end face of the union nut, to create the necessary axial force for pressing down the atomizer parts, a keyed hexagon is made. Z7Z

Конкретною відміною відцентрових тонкодисперсних розпилювачів першого та другого типів є те, що конструктивно передбачено їх розміщення у посадочних гніздах розподільчих блоків, які являють собою цільну металеву конструкцію з проточеними внутрішніми каналами для подачі води, та посадочними гніздами для розпилювачів, це дозволяє розмістити їх на вугледобувному комбайні і застосовувати, як зовнішній засіб « боротьби з пилом. соA specific difference of the centrifugal fine-dispersed sprayers of the first and second types is that their placement in the landing sockets of the distribution blocks, which are a single metal structure with drilled internal channels for water supply, and landing sockets for the sprayers, is structurally provided for, this allows them to be placed on a coal mining combine and use as an external means of "dust control". co

Конкретною відміною заявленого відцентрового тонкодисперсного розпилювача другого типу є те, що до його складу входять: пристрій регулювання кута розкриття факела від 802 до 552, за допомогою втулки з внутрішньою 09 різьбою, яка переміщується по зовнішній різьбі корпусу розпилювача, має внутрішню сферичну поверхню, « контрольна гайка запобігає сходу втулки з різьби корпусу.A specific difference of the claimed centrifugal fine atomizer of the second type is that it includes: a device for adjusting the opening angle of the torch from 802 to 552, using a sleeve with an internal 09 thread, which moves along the external thread of the atomizer body, has an internal spherical surface, " control the nut prevents the sleeve from coming out of the housing thread.

Причинно-наслідковий зв'язок між відмінними ознаками та досягнутими техніко-економічними результатами -- полягає у наступному: - вирішується задача з підвищення ефективності пилоподавлення у вугільних шахтах, з метою наближення концентрації пилу до норм граничнодопустимої концентрації (ПДК), за рахунок збільшення якості диспергування « зрошувальної рідини, при одночасному зниженні її витрат та тиску подачі до мінімально допустимих значень, передбачених діючими нормативними документами. Номінальний тиск води у трубопроводах, прокладених у т с гірничих виробках шахт України знаходиться у межах 0,5-2,5МПа. Задача ускладнюється, оскільки необхідно в використовувати воду шахтних водовідливів, яку подають по забрудненим трубопроводам. Для безперебійної » роботи розпилювачів, необхідно вирішити питання очищення води від механічних сумішей (установка індивідуальних фільтрів), а також регулювання тиску подачі води, цьому сприяє наявність пульта управління у складі: дроселя, фільтра, манометра, вентиля. При цьому необхідно забезпечити мінімально необхідні витрати - води, що, наприклад, дозволить виключити можливість пробуксовувань стрічки конвеєра Через надмірне їз зволоження привідних та скидальних барабанів, знизити вологість вугілля.The cause-and-effect relationship between the distinguishing features and the achieved technical and economic results is as follows: - the problem of increasing the efficiency of dust suppression in coal mines is solved, with the aim of bringing the dust concentration closer to the limits of permissible concentration (MPC) by increasing the quality of dispersion irrigation liquid, while simultaneously reducing its consumption and supply pressure to the minimum permissible values provided by current regulatory documents. The nominal pressure of water in pipelines laid in ts mining workings of mines of Ukraine is within 0.5-2.5 MPa. The task is complicated because it is necessary to use water from mine drainage, which is supplied through contaminated pipelines. For uninterrupted » operation of sprinklers, it is necessary to solve the issue of water purification from mechanical mixtures (installation of individual filters), as well as regulation of water supply pressure, this is facilitated by the presence of a control panel consisting of: throttle, filter, pressure gauge, valve. At the same time, it is necessary to ensure the minimum necessary consumption - water, which, for example, will allow to exclude the possibility of slippage of the conveyor belt.

Важливою умовою є надійність систем зрощування, простота обслуговування та експлуатації. Час на ремонт со повинен скорочуватись до мінімуму за рахунок швидкої та блочної заміни деталей на нові, з послідуючим о 50 необхідним ремонтом на поверхні. Цьому сприяє уніфіковане, компактне суміщення деталей декількох типів зрошувачів у одному спільному корпусі. ї» Термін роботи без дефектів, які призводять до зміни характеристик факела, повинен відповідати часу, витраченому на відпрацювання лави, або проведенню підготовчого вибою, що становить сім тисяч годин безперервної роботи. 22 Даними для розрахунків параметрів розпилювачів є вихідні дані характеристик джерела пилоутворення. с Головними з яких є: кількість пилу (мг/м), склад пилу по розмірам фракцій, їх співвідношення, швидкість руху повітря у виробці. Остаточно геометричні розміри деталей, та елементів деталей, їх вузлів встановлюються за результатами їх пролиття.An important condition is the reliability of splicing systems, ease of maintenance and operation. The time for the repair of the so should be reduced to a minimum due to the rapid and block replacement of parts with new ones, with the subsequent 50 necessary repairs on the surface. This is facilitated by the unified, compact combination of parts of several types of sprinklers in one common body. і" The term of operation without defects that lead to a change in the characteristics of the torch must correspond to the time spent on working out the bench, or conducting a preparatory blowout, which is seven thousand hours of continuous work. 22 The data for calculating the parameters of the atomizers are the initial data of the characteristics of the dust generation source. c The main ones are: the amount of dust (mg/m), the composition of dust by the size of fractions, their ratio, the speed of air movement in the production. The final geometric dimensions of parts, and parts elements, their nodes are established based on the results of their casting.

Для визначення взаємодії частин пилу з краплинами води до уваги приймаються наступні фази їх взаємодії: 60 Перша фаза зрошення - проникнення тонкодисперсних краплин води до хмари зваженого пилу, який знаходиться в активній зоні роботи факела розпилювача. На цій стадії мають місце високі швидкості руху крапель відносно частин пилу.To determine the interaction of dust particles with water droplets, the following phases of their interaction are taken into account: 60 The first phase of irrigation is the penetration of finely dispersed water droplets into the cloud of suspended dust, which is located in the active zone of the atomizer torch. At this stage, high velocities of droplet movement relative to dust particles take place.

Друга фаза зрошення - взаємодія диспергованної води з гірничою масою, з пилом, який знаходиться на ній, та з пилом в перемішуючому потоці частин гірничої маси. На цій стадії відбувається змочування та зв'язування бо пилових частин розпиленою водою, яка розтікається по запиленій поверхні під дією розпилювача, коагулюючи у турбулентному потоці.The second phase of irrigation is the interaction of the dispersed water with the mining mass, with the dust that is on it, and with the dust in the mixing flow of parts of the mining mass. At this stage, dust particles are wetted and bound by sprayed water, which spreads over the dusty surface under the action of the sprayer, coagulating in a turbulent flow.

Внаслідок невловлені і незв'язані частини пилу, під дією вентиляційного струменя повітря, утворюють залишкову запиленість - третя фаза зрошення.As a result, uncaught and unbound parts of the dust, under the influence of the ventilation jet of air, form residual dustiness - the third phase of irrigation.

Ці умови визначають вибір параметрів зрошувачів. Відцентрові тонкодисперсні розпилювачі, згідно з заявленою корисною моделлю, з однаковими посадочними місцями, де всі деталі швидко взаємозамінюються за рахунок вибору типорозмірів зазначених у таблиці 1. а вв в1ю001ю01вю 05114119 юю ів 60311381 5These conditions determine the choice of sprinkler parameters. Centrifugal finely dispersed atomizers, according to the declared useful model, with the same seats, where all parts are quickly interchangeable due to the selection of standard sizes indicated in table 1.

На кресленні Фіг.1 показана конструкція віддентрового тонкодисперсного розпилювача першого типу на тиск подачі води - О,5МПа; на креслені Фіг.2 більш детально показана зборка поз.З з креслення Фіг.1; на креслені Фіг.3 показана конструкція відцентрового тонкодисперсного розпилювача другого типу на тиск подачі води - 0,5 та 1,2МПа; на креслені Фіг.4 показана конструкція відцентрового тонкодисперсного розпилювача другого типу на тиск подачі води - 0,5 та 1,2МПа з пристроєм регулювання кута розкриття факела; - на креслені Фіг.5 показане розміщення розпилювача у розподільчому блоці на корпусі очисного комбайна.Drawing Fig. 1 shows the construction of the first-type oddentrovy finely dispersed atomizer for the water supply pressure - O.5 MPa; the drawing of Fig. 2 shows in more detail the assembly of item C from the drawing of Fig. 1; drawing Fig. 3 shows the design of a centrifugal fine atomizer of the second type for water supply pressures of 0.5 and 1.2MPa; drawing Fig. 4 shows the construction of a centrifugal fine atomizer of the second type for water supply pressure - 0.5 and 1.2 MPa with a device for adjusting the angle of opening of the torch; - drawing Fig. 5 shows the location of the sprayer in the distribution block on the body of the cleaning combine.

На креслені Фіг.1 та Фіг.2 показана конструкція віддентрового тонкодисперсного розпилювача з активною зоною дії факела до бООмм, «т зо де: 1 - камера подачі води з різьбою на обох кінцях; 2 - накидна гайка з внутрішньою різьбою на вільному кінці для з'єднання з камерою подачі води та со шестигранником під ключ; соThe drawings in Fig. 1 and Fig. 2 show the design of a venter fine-dispersed atomizer with an active area of the torch up to bOOmm, where: 1 - water supply chamber with a thread on both ends; 2 - a union nut with an internal thread on the free end for connection with the water supply chamber and with a keyed hexagon; co

З - цілісний циліндричний корпус зборки у складі завихрювача 5, з каналами для проходу води до колектора б та в завихрюючу камеру з соплом, розташованих у торці корпусу 3, тангенційних каналів 7 з конічною або (Ж сферичною виїмкою 8 у зоні сопла, гумового ущільнювача 9. «-C - integral cylindrical body of the assembly as a part of the swirler 5, with channels for the passage of water to the collector b and into the swirling chamber with a nozzle, located at the end of the body 3, tangential channels 7 with a conical or spherical recess 8 in the area of the nozzle, a rubber seal 9 "-

На креслені Фіг.3 показана конструкція віддентрового тонкодисперсного розпилювача другого типу на тиск подачі води - 0,5 та 1,2МПа, з активною зоною факела до 2000мм та З0ООмм, відповідно, де: 1 - камера подачі води; 2 - накидна гайка з шестигранником на торці під ключ; « 20 З - завихрювач, утворюючий колектор зі стінкою накидної гайки; з с 4 - розподільник потоку води у колекторі через отвори.Drawing Fig. 3 shows the construction of a second-type oddentro fine atomizer for a water supply pressure of 0.5 and 1.2MPa, with an active torch area up to 2000mm and 3000mm, respectively, where: 1 - water supply chamber; 2 - union nut with a hexagon on the end; « 20 Z - swirler, forming a collector with a union nut wall; with c 4 - water flow distributor in the collector through the holes.

На кресленні Фіг.4 показана конструкція віддентрового тонкодисперсного розпилювача другого типу на тиск :з» подачі води - 0,5 та 1,2МПа, з пристроєм регулювання кута розкриття факела від 702 до 552, де: 1 - камера подачі води; 2 - кільцевий колектор; - З - розподільник води; 4 - корпус з зовнішньою різьбою для втулки та контрольної гайки; ве 5 - втулка з внутрішньою різьбою для переміщення по осі розпилювача з метою зміщення у сторону зони о утворення факела або у протилежну сторону; 6 - контрольна гайка, що запобігає сходу втулки з різьби корпусу. со На креслені Фіг.5 показано розміщення розпилювача у розподільчому блоці, на корпусі комбайну, ї» де: 1 - корпус блока, що являє собою цілісну металеву конструкцію з проточеними внутрішніми каналами З та посадочними гніздами 4 з різьбою, для укручування зрошувачів; 2 - кронштейн з отвором 5, для закріплення блоку на корпусі комбайна за допомогою болтових з'єднань; 5Б 6 - отвір із різьбою для накручування рукава подачі води.Drawing Fig. 4 shows the construction of a second-type oddentro fine atomizer for a water supply pressure of 0.5 and 1.2 MPa, with a device for adjusting the torch opening angle from 702 to 552, where: 1 - water supply chamber; 2 - ring collector; - C - water distributor; 4 - a body with an external thread for a sleeve and a control nut; ве 5 - a bushing with an internal thread for movement along the axis of the atomizer in order to move it to the side of the zone about the formation of a torch or to the opposite side; 6 - a control nut that prevents the sleeve from coming out of the body thread. The drawing in Fig. 5 shows the location of the sprayer in the distribution block, on the body of the combine, where: 1 - the body of the block, which is a solid metal structure with threaded internal channels З and seating sockets 4 with thread, for screwing in sprinklers; 2 - bracket with hole 5, for fixing the block on the body of the combine using bolted connections; 5B 6 - threaded hole for winding the water supply hose.

Камера подачі води 1 закріплюється за допомогою різьбового з'єднання до штуцера труби що підводить воду, с або до посадочного гнізда розподільчого блоку на комбайні. На більший торець камери подачі води 1, нагвинчують накидну гайку 2, з розташованими у ній, заздалегідь герметично зібраними деталями розпилювача.The water supply chamber 1 is fixed with the help of a threaded connection to the fitting of the water supply pipe, c or to the seat of the distribution block on the combine. On the larger end of the water supply chamber 1, screw the union nut 2, with the pre-hermetically assembled atomizer parts located in it.

Нагвинчування накидної гайки 5 здійснюється гаєчним ключем за допомогою шестигранника на торці накидної бр Гайки з зусиллям, яке забезпечує герметичність ущільнення в місцях контакту площин торця камери подачі води 1, площині розподільника 4, пояска на накидній гайці 2 та буртика камери завихрювача 3. Розгвинчування різьбових з'єднань не відбувається, оскільки крок різьб виконано само гальмуючим.Screwing the union nut 5 is carried out with a wrench using a hexagon on the end of the union nut with a force that ensures the tightness of the seal in the places of contact of the end faces of the water supply chamber 1, the plane of the distributor 4, the belt on the union nut 2 and the shoulder of the swirler chamber 3. Unscrewing the threaded connections do not occur, since the pitch of the thread is self-locking.

За допомогою тангенціальних каналів вода закручується у камері завихрювача, поступає до сопла і розпилюється на краплі у вигляді суцільного конічного факела за рахунок відцентрових сил. Факел розпилення у 65 структурованій його частині повинен бути без розривів та окремих струменів.With the help of tangential channels, water is swirled in the chamber of the swirler, enters the nozzle and is sprayed into drops in the form of a continuous conical torch due to centrifugal forces. The spray torch in its 65 structured part should be free of gaps and separate jets.

Сопла виготовляються суцільними з корпусом, достатньої товщини, з діаметром отвору не менш 1,5мм.The nozzles are made integral with the body, of sufficient thickness, with an opening diameter of at least 1.5 mm.

Переміщенням, виготовленої із сталевої труби з внутрішньою різьбою та внутрішньою сферичною поверхнею на кінці, втулки по поверхні корпусу з зовнішньою різьбою, при необхідності, здійснюється регулювання кута розкриття факела від 802 до 459. Контрольна гайка фіксує місцезнаходження втулки, та запобігає її розгвинчуванню.By moving the sleeve, made of a steel pipe with an internal thread and an internal spherical surface at the end, on the surface of the body with an external thread, if necessary, the angle of opening of the torch is adjusted from 802 to 459. The control nut fixes the location of the sleeve and prevents its unscrewing.

Переваги застосування запропонованого параметричного ряда розпилювачів: - висока ефективність пилоподавлення; - надійність, придатність для роботи у підземних умовах на усіх джерелах пилоутворення; - здатність вирішити одночасно дві стратегічні задачі: 70 - 1 запобігання вибухів метано-повітряної суміші; - 2 локалізації, зв'язування та осідання пилу; - здатність створення великої поверхні водяних частин, які забезпечують надійне зв'язування та осідання пилу; - найменш допустимі витрати води та її тиск; - проста в виготовленні та обслуговуванні.Advantages of using the proposed parametric series of sprayers: - high efficiency of dust suppression; - reliability, suitability for work in underground conditions at all sources of dust generation; - the ability to solve two strategic tasks at the same time: 70 - 1 prevention of methane-air mixture explosions; - 2 localization, binding and settling of dust; - the ability to create a large surface of water parts that ensure reliable binding and settling of dust; - the lowest permissible water consumption and its pressure; - easy to manufacture and maintain.

Випробування заявлених відцентрових тонкодисперсних зрошувачів на ряді шахт Донецької області показали високу ефективність пилоподавлення, зниження рівня запилення у 5-7 разів в порівнянні з існуючими системами зрошення при зниженні витрат води більш ніж у 2 рази.Tests of the declared centrifugal fine sprinklers at a number of mines in the Donetsk region showed a high dust suppression efficiency, a 5-7 times reduction in the dust level compared to existing irrigation systems while reducing water consumption by more than 2 times.

Наведені в опису дані свідчать про відповідність заявленої корисної моделі нормативним вимогам на новизну гор та промислову застосовність.The data given in the description testify to the conformity of the declared useful model with the regulatory requirements for the novelty of mountains and industrial applicability.

Claims

The formula of the invention

1. Centrifugal finely dispersed atomizer, which includes a water supply chamber in the form of a pipe with an external thread at both ends, at one end - for connection to the water supply pipeline, and at the other end - for fastening to it by screwing the power element intended for centering parts of the sprayer and ensuring the tightness of their sealing, which is characterized by the fact that the water supply chamber in the direction of water movement is made with a conical expansion and an annular support end to ensure contact interaction with the end of the sprayer, the power element is made in the form of a union nut with an internal with a thread on one end for interaction with the thread of the water supply chamber, and on the opposite end - with a centering coaxial hole in the size of the diameter of the end of the sprayer with a nozzle, and equipped with a support surface for interaction with the edge of the sprayer, ensuring the ratio of the planes of the ends of the specified cap nut and sprayer nozzles; for the tasks of localization, binding and settling of dust with reduced water consumption and its supply pressure of 0.5 MPa, a short torch sprayer of the first type is used, the parts of which are coaxially located in the union nut, and for tasks of intensive blowing of the coal and rock cutting zone with reduced consumption of water and its supply pressure of 0.5 - 1.2 MPa, use a long torch sprayer of the second type, the parts of which are placed coaxially in the cap nut under conditions of axial compression, if it is necessary to adjust the opening angle of the torch, use a sleeve with an internal thread and an internal spherical surface, " 70 made on its end, the control nut fixes the sleeve in the required place and prevents it from unscrewing. -о с 2. Centrifugal finely dispersed atomizer according to claim 1, which is characterized by the fact that the parts of the short-torch atomizer of the first type are calculated and manufactured for a water supply pressure of 0.5 MPa, for the length of the active zone :z" of the torch up to 600 mm, at the opening angle of the torch 802, according to the water consumption of 1.3 and 2.4 l/minute, the average droplet size (according to Sauter) is 130 μm, for which the swirler is located with a hermetic seal on the outer diameter, with an axial pressure force in the outer cylindrical body, has a continuous body nozzle - located along its axis, with a diameter of at least 1.5 mm.

Z. Centrifugal finely dispersed atomizer according to claim 1, which is characterized by the fact that in the area of the axis of the outlet t-hole of the atomizing nozzle, a recess is made on a conical or spherical surface to a depth of 1.2 mm. Go) 4. Centrifugal finely dispersed atomizer according to claim 1, which is characterized by the fact that the parts of the second-type long-torque 5or atomizer are calculated and manufactured for a water supply pressure of 0.5 MPa, with water consumption of 1.5 So l/minute and 3.0 l/ minute, the average droplet size (according to Sauter) is 155 μm, with a torch opening angle of 705, Chl" the length of the active torch zone is up to 2000 mm, and for an increased water supply pressure of up to 1.5 MPa - water consumption is 1.8 l/minute, average the size of the drop (according to Sauter) is 125 μm, with a torch opening angle of 552, the length of the torch's active zone is up to 3000 mm.

5. Centrifugal fine atomizer according to claim 1, which is characterized by the fact that the long torch atomizer of the second type is equipped with a water flow distributor with holes, which is installed between the end of the water supply chamber and the end of the swirler with the formation of a collector, between its outer surface and the surface of the swirling chamber with a nozzle .

6. Centrifugal finely dispersed atomizer according to claim 1, which is distinguished by the fact that on the end of the cap nut, a keyed hexagon is made to ensure the necessary axial force of pressing the atomizer parts.

7. Widdenter fine-dispersed sprayer according to claim 1, which is characterized by the fact that, thanks to the two-chamber structure, it is possible to supply the second type of water and compressed air to the sprayer at the same time, which ensures the dispersion of water with an average droplet size of up to 47 μm, the speed of the water-air mixture is 65, which is sufficient for intensive blowing coal and rock cutting zones.

8. Centrifugal fine atomizer according to claim 1, which is distinguished by the fact that its design includes a device for adjusting the angle of opening of the torch with a sleeve and a control nut, by moving the sleeve along the axis of the atomizer in the direction of the nozzle, the angle of opening of the torch decreases to 452, in the opposite direction - it increases to that created by the atomizer.

9. The fine atomizer according to claim 1, which is distinguished by the fact that all the details of its design are unified, made under a single body, the necessary parameters of the torch are set by replacing the parts in the body.

10. Centrifugal finely dispersed atomizer according to claim 1, which differs in that for atomizers of the first and second types, all parts are made of corrosion-resistant stainless steel, for example, 12Х18Н9Т. that 2 « (ee) (ee) « yo

- and? - sh» (ee) (ee) s» 60 b5