UA47486C2 - Плоскоструминний зрошувач - Google Patents

Abstract

Плоскоструминний зрошувач належить до пристроїв механічного диспергування рідини і може бути використаним для боротьби з пилом на підприємствах гірничої промисловості при проведенні гірничих виробок і при видобутку корисних копалин. Для ефективного дробіння первинних крапель при ударі по всьому периметру профільних вирізів та забезпечення підвищеної дисперсності розпилу і ефективності пилопригнічення, плоскоструминний зрошувач має паралельні осі корпуса виступи у вигляді гострих двогранних кутів, відбиткова поверхня яких має угнуту циліндричну кривизну з центрами на осі корпусу.

Description

Опис винаходу

Плоскоструминний зрошувач належить до пристроїв механичного диспергування рідини і може бути 2 використаним для боротьби з пило на підприємствах гірничої промисловості при проведенні гірничих ви робок і при видобутку корисних копалин.

Для боротьби з пилом диспергованною водою часто застосовують плоскоструминні зрошувачі, у яких розпил здійснюється при співударянні струменів.

Наприклад, у плоскоструминному зрошувачі співударяння потоків рідини здійснюються на стику підвідного 70 каналу з пазом, а розпорошення струменів на краплі здійснюється у пазі і на виході з нього /Авт. свид. СССР Мо 1190065, опубл. Бюл. Мо 41, 1985 г./.

Недоліком цього зрошувача є грубий розпил, що не забезпечує потрібної ефективності пилопригнічення.

Найбільш близьким за технічною суттю та досягаемим результатам е плоскоструминний зрошувач, до складу якого входить віддентрова форсунка з циліндричним корпусом з закріпленою на ньому П-подібною напрямною у 72 вигляді боковин з профільними вирізами, які роз ташовані симетрично осі корпуса /"Авт.свид. СССР Мо 1810584, опубл. Бюл. Мо 15, 1993Гг./,

Підвищення дисперсності крапель у цьому зрошувачі досягається за рахунок дробіння у два ступеня: перший на виході з відцентрової форсунки, другий - при ударянні первинних крапель у край боковими.

Експериментальні дослідження довели, що кількість крапель, які утворюються при ударянні у боковину залежить від кутів, під якими первинні краплі налжтають на відбиткову поверхню /див. пояснення на фіг.1/.

На фіг.1-а та 1-в зображені відповідно вертикальні розрізи по осі боковин прототипа та запропонованого винаходу; на фіг.1-6 і 1-г відповідно вигляд боковин прототипа і запропонованого винаходу з боку факела. При цьому умовні позначення мають слідуючий вигляд: 0 - вершина факелу; 1 - факел; 2 - боковина; З - виступ на боковині; 4 - відбиткова поверхня виступу; Мі - точка зустрічі краплі з відбитковою поверхнею; ОМІі - вектор с

Швидкості крапель; Мі - Ме - нормалі до відбиткової поверхні; ВД - кут у верши ні двогранного кута; уі - кут (3 падіння краплі на відбиткову поверхню; 5і - кут між вектором швидкості та дотичною Кі - Кі до відбиткової поверхнею; Кі - радіус кривізни відбиткової поверхні виступу; Ні - відстань від вершини корпуса 0 до центру і-тої відбиткової поверхні виступу; Пі - висота виступа.

При цьому встановлено, що крапля розпадається на максимальну кількість дрібних краплин при співударянні і 3о з поверхнею у вершині двогранного гострого кута /р/, за умовою, що кут її падіння /уї/, дорівнює 35 - 60" /кут 0 падіння - це кут між нормаллю до площини боковини та вектором швидкості краплини/ а вектор швидкос ті краплі « утворює кут з дотичною до відбиткової поверхні у точці зустрічі бі - 80 - 902 /див. фіг.1-6б та 1-г/. Остання умова у прототипі дотримується тільки на малій відстані співударяння факелу з боковиною, яка примкнута до в. з5 Вектору ОМ, /фіг.1-6/. Віддаляючись від вершини факелу 0 кут уі збільшується, а кут бі; зменшується. Тому «т краплі, які віддалені від осі боковини не відбиваються при зустрічі з поверхнею, а налипають на неї, утворюючи плівку, яка зривається ежектуючим повітрям у вигляді крупних крапель, розмір яких значно більший за розмір первинних крапель.

Таким чином вторинне дробіння крапель ефективне тільки на невеличкому відрізку по ширині боковин. «

Недоліком прототипу є неефективне дробіння первинних крапель при ударі на всьому протязі профільного -о с вирізу, що значно зменшує диспергування розпилу та ефективність пилопригнічення.

В основу винаходу покладене задан, створити такий плоскострумний зрошувач, у якому завдяки з використанню боковин з виступами у вигляді двогранних гострих кутів, відбиткова поверхня яких має; угнуту циліндричну форму, досягається ефективне дробіння первинних крапель при ударі по всьому периметру профільних вирізів та забезпечується підвищення дисперсності розпилу і ефективність пило пригнічення. ї» Поставлено задачи досягається тим, що у плоскоструминниму зрошувачі, до складу якого входить відцентрова форсунка з циліндра ним корпусом із закріпленою на ньому П-подібною напрямною у вигляд - боковин з профільними вирізами, які розташовані симетрично відносно осі корпуса, згідно винаходу робочі ї» поверхні боковин мають паралель ні осі корпуса виступи у вигляді гострих двогранних кутів, відбита ва поверхня яких має угнуту циліндричну кривизну з центрами на осі корпусу, при цьому параметри виступів со визначаються із виразів:

Щи (0) д- О, ле ів а. о Сесаксів!-- - ю О, ре 60 б5 о.

Севатсів| 2--н й пер й -йпоері|1- ід зл

Севатсів---

Орей н 0,бе В Щ ;- є іти, їв-ЗСеоваксід ---- й; бе д де Кі - радіус кривизни відбиткової поверхні і -того виступу, мм;

В - відстань між боковинами, мм;

Іо, - крок розташування криволінійних відбиткових поверхней на площині боковий /наприклад у межах 10 - 20мм/мм; пі - порядковий номер виступу від осі боковими;

Ні - відстань від вершини факелу до центру і-тої відбиткової поверхні виступу, мм; о. - кут розхилу факелу, град. сч ря Це дозволяє підвищити ефективність дробіння первинних крапель при ударі по всьому периметру профільних вирізів та забезпечити підвищення дисперсності розпилу та ефективність пилопригнічення. (о)

Радіуси кривизни відбиткових поверхней виступів Кі визначають з трикутника ОМ Мі /див. фіг.1-г/ (4) в- ом, Ф 30 . т------2з;--т--щ2-:2й172ЯМ : ---2І: ---:2:-2-2-4

Сов ММ, ) со «

Кут М/Мі визначають з трикутника М/Мі за допомогою виразу: їч- , в , в (в) «

ММ, - з--Ь|- 2-4

ДМ, -аксів|-- 65 | аисів|-- -- |,

М ож « ші с Після перетворення маємо: . "» В 0.5 ер (6) і ж. 0 і т Севатсіт --- - щ дей щ»

Відстань від вершини факелу 0 до центру відбиткової поверхні со пі - того виступу Оїі може бути визначена із трикутника Оміої /фіг. 1-а, 1-в/. 42)

А, (7 н,.-0о--ї, їх

ТЕ- о 2 ко чи

О,бе щ 60 - з

Й, 7 я їв -Севаксів|---- 2 0,95 б5

Висота виступу пі визначається з прямокутнього трикутнк ка арс /фіг. 1-г/, де пі - а й -асеСове М Ос), де ас - Кіл - К; /див. Фіг. 1-г/

Кін - радіус кривізни п; - тої відбиткової поверхні. по) 70 І й 0,5 . 1-1 заз, (І) 11

Севатсів----

О,5е після підставок та перетворення виразу (7) маємо: і (т . ва

Са Бас бер . зе - з дл, -поерії пе 0 й

Севатсів--- см

Оз . о

На фіг.2 наведене плоскоструминнии зрошувач - повздовжній розріз; на фіг.3 - вид боковин з боку вихіду диспергірованної рідини; на фіг.4 - вид з боку боковини з виривом; на фіг.5 - форма перетину факела. Ге)

Плоскоструминний зрошувач має відцентрову форсунку, яка складазться з циліндричного корпуса і з зовнішньою різзю з каналом для підводу води і завихрювателя 2 с одного торця та соплом - з другого со встановлену на корпусі П-подібну напрямну з боковинами З симетричні розташованими відносно осі корпуса і «І має профільні вирізи 4, до того ж робочі поверхні боковин З мають паралельні осі корпуса виступи 5 у вигляді гострих двогранних кутів, а відбиткова поверхня вис тупів 5 виконана по циліндричним угнутим поверхням з - радіусами кривизни Кі, і центрами на осі корпуса, до того ж параметри виступів визначаються із слідуючих «І виразів: ; (12) д- 0,бед «

Ї пи, не 1 с Севсатсйв|-- - щ дей п (13) ! ех, а 1 «г» Со СЕС пре . - др -дбер|1- , е ун й Севатсів -- - со О,бе 5 й (14) н- 0,се 8 і . їх іа ех; о їв-Соваксіт|---- 2 Ордер іме)

Плоскоструминний зрошувач працює таким чином. 60 й й й й

Вода до форсунки подається під тиском /більш за 0,8МПа/, закучується у завихрювачі 2. При виході з форсунки закручений струм розпадається на краплі, створюючи факел у вигляді полого конуса. Факел диспергованої води, який генерован віддентровою форсункою 1 неодноріден у поперечному перетину по крупності крапель і густині розподілу їх по діаметру. ве Найбільша густина зрошування знаходиться у периферійних шарах факелу, де рухаються крупні краплі.

Кожний елементарний потік первинних крапель зовнішнього шару факелу ударяється тільки об відбитову поверхню окремого виступу. Завдяки угнутим циліндричним поверхням виступів забезпечується оптимальна величина кута /5 - 9092/ між векторами швидкостей крапель, які б'ються, і відповідними їм дотичними до відбиткових поверхней. Це сприяє ефективному вторинному дробінню на всьому периметрі профільного вирізу в боковинах.

Краплі, які відбиті, заповнюють простір навколо площини, паралельної боковинам, що перетворює конусний факел у плоске віяло.

Таким чином, у винаході, який подається, генерується факел з більш тонким дисперсним складом крапель за рахунок того, що боковини мають паралельні осі корпусу виступи, відбиткові поверхні яких мають угнуту 7/0 циліндричну кривизну.

Експериментальні дослідження доведи, що середньооб'ємний діаметр крапель, які генеровані розрошувачем, що пропонується у З - 3,5 рази менші, за розмір крапель, одержаних за допомогою прототипу.

Запропонований плоскоструминний зрошувач може бути використаним у системах боротьби з пилом на очисних і прохідницьких комбайнах виоірної дії.

Claims (1)

1. Формула винаходу Плоскоструминний зрошувач, до складу якого входить відцентрова форсунка з циліндричним корпусом з закріпленою на ньому П-подібною напрямною у вигляді боковин з профільними вирізами, які розташовані симетрично відносно осі корпуса, який відрізняється тим, що робочі поверхні боковин мають паралельні осі корпуса виступи у вигляді гострих двогранних кутів, відбиткова поверхня яких має угнуту циліндричну кривизну з центрами на осі корпуса, при цьому параметри виступів визначаються із виразів:

   0.5: 8 сч КЕ, п--;ЯЯТННННННТТТИТТТТТІї. п) ге) ЇМ; собаклсит|-- (7 0,55 (Се) ' ; Мн со СовжисевІ---- 0, Б З й; - 0,58 |1- (2 м дм, щі собаксів ат з не 0,5: В я « Г-- «Н--ННЯ Я Р- (3) З жїд їв ' М, с їш- соватсів| --- г Я п, В де К, - радіус кривизни відбиткової поверхні і-того виступу, мм; В - відстань між боковинами, мм; Її Іо - крок розташування криволінійних відбиткових поверхонь на площині боковин (наприклад у межах 10-20 -1 ММ), ММ; пі - порядковий номер виступу від осі боковини; Її Н; - висота виступу над боковиною, мм; со 50 Н; - відстань від вершини факела до центра і-тої відбиткової поверхні виступу, мм; с - кут розхилу факела, град. 4) іме) 60 б5