Пылеуловитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) БО О р 4 Е 21 Г 520, Е 7/0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ У ледовательскийталлов асьев, В. А. КуИ. Еремеев ана труда и гордра, 1978, с. 52,СССР 21 С 7/02, 1967. о,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВторСН 0 МУ СВИДЕТЕ(57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обеспыливания воздуха при бурении шпуров и скважин. Пылеуловитель позволяет повысить эффективность и экономичность пылеулавливания в условиях отрицательных температур воздуха и горных пород за счет снижения аэродинамического сопротивления и интенсификации тепла и массообменных процессов. Для этого он содержит корпусс бункером 2, закрепленным на крышке 3 щелевого эжектора 4. Цилиндрическая часть корпуса 1 совместно с крышкой 3 и внутренними стенками 9 и 1 О образуют трехстенный циклон с двумя кольцевыми коаксиально расположенными сообщающимися между собой в нижней части полостями (П) 11 и 12. Одна П 12 сообщается посредством патрубка и дополнительного эжектора с трубопроводом подачи запыленного воздуха и патрубком для выхода горячего воздуха энергоразделителя. Вторая П 11 сообщается с помощью патрубка, заполненной льдом камеры и дополнительного эжектора с дополнительным трубопроводом подачи запыленного воздуха и патрубком для выхода холодного воздуха энергораспределителя. Нагретый поток воздуха и охлажденный поток воздуха из соответствующих патрубков вводятся в 11и 12 по патрубкам циклона пылеуловител тангенциально с возможностьк движепи в них по спиральным траекториям в противо. положных направлениях. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.50 55 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обеспыливания воздуха при бурении шпуров и скважин в вечномерзлых горных породах.Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности пылеулавливания в условиях отрицательных температур воздуха и горных пород за счет снижения аэродинамического сопротивления и интенсификации тепло- и массообменных процессов, а также исключение намерзания 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 для 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. Внутренняя цилиндрическая стенка 1 О снабжена в нижней части карнизом 13 в виде усеченной конической поверхности, образующей с нижней частью стенки 9 зону 14 смешения.Цилиндрическая часть корпуса 1 совместно с крышкой 3 и внутренними стенками 9 и0 образует трехстенный циклон, которыйдля ввода запыленного воздуха снабжен патрубками 15 и 16. Бункер 2 снабжен разгрузочным устройством 17, опорами 18 и облицован изнутри льдофобным материалом 19, например, полиэтиленом. Полость 12 посредством патрубка 15 и дополнительного эжектора 20 сообщена с патрубком 21 ввода горячего воздуха от энергоразделителя 22 и с трубопроводом 23 запыленного воздуха. По. лость 11 посредством патрубка 16, заполненной льдом камеры 24, патрубка 25 и дополнительного эжектора 26 сообщена с патрубком 27 ввода холодного воздуха энергоразделителя 22 и с дополнительным трубопроводом 28 запыленного воздуха.1 Целевой 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 тройником 30 и через него - с магистралью 31 сжатого воздуПылеуловитель 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, выходя из кольцевой щели 8 со,сверхзвуковой скоростью под углом к оси эжектора, близком 5 10 15 20 25 30 35 40 45 к прямому, создает в эжекторе 4 и во всей системе пылеулавливания разрежение, необходимое для отсоса и улавливания пыли,Одновременно сжатый воздух из магистрали 31 через распределительный тройник 30 по трубопроводу 32 поступает в энерго- разделитель 22, где он разделяется на два потока: горячий, выходящий по патрубку 21, и холодный, выходящий по патрубку 27. Установлено, что при использовании, например, в вихревом энергоразделителе сжатого воздуха давлением 5 - 6 кгс/смоказывается возможным получить холодный поток с температурой до - 50 С и горячий поток с температурой до + 150 С.Горячий воздух, выходящий из энерго- разделителя 22 по патрубку 21, поступает в дополнительный эжектор 20, где он смешивается с запыленным воздухом, поступающим по трубопроводу 23, и одновременно создает разрежение, способствующее улучшению отсасывания запыленного воздуха по трубопроводу 23 и направлению смешанного потока по патрубку 15 в полость 12.Холодный воздух, выходящий из энерго- разделителя 22 по патрубку 27, поступает в дополнительный эжектор 26, где он смешивается с запыленным воздухом, поступающим по трубопроводу 28, и одновременно создает разрежение, способствующее отсасыванию запыленного воздуха по трубопроводу 28 и направлению смешанного потока по патрубку 16 в полость 1.Под влиянием разрежения, создаваемого эжекторами 4, 20 и 26, запыленный воздух от забоя шнура поступает через отверстия в буровой коронке, по каналу буровой штанги, осевой трубке перфоратора в пылеотсасывающий рукав (не показаны), по которому движется к пылеуловителю, где разделяется на два трубопровода 23 и 28. При этом поступающий по трубопроводу 23 пылевоздушный поток умеренной отрицательной температуры смешивается в дополнительном эжекторе 20 с потоком горячего воздуха, по ступающего по патрубку 21 от энергоразделителя 22, и нагревается, вследствие чего происходит кристаллизация инея и льда на пылевых частицах и их гервичная коагуляция. Другой пылевоздушный поток, поступаюгций по дополнительному трубопроводу 28 и также имеющий умеренную отрицательную температуру, охлаждается посредством смешения в дополнительном эжекторе 26 с холодным воздухом низкой отрицательной тем. пературы, поступающим от энергоразделителя 22 по патрубку 27. При этом смешанный пылевоздушный поток, имеющий низкую относительную влажность, по трубопроводу 25 поступает в камеру 24, заполненную льдом, с необсаженными каналами и насыщается влагой за счет сублимации льда, что так 1298402же способствует коагуляции тонких фракций пыли.Далее оба очищаемых воздушных потока вводятся по патрубкам 15 и 16 тангенциально в полости 11 и 12. где они совершают вихревые движения по спиральным траекториям в противоположных направлениях.При этом в каждой из полостей за счет снижения скорости воздушных потоков и под влиянием центробежньгх сил при завихревачиях по цилиндрическим поверхностям происходит активная коагуляция пыли, которая вместе с потоками воздуха направляется в зону 14 смешения, где вращающиеся пылевоздушные потоки, имевшие различную температуру и влагосодержание, взаимодействуют во встречных направлениях, что вызывает коагуляцию и выпадение пыли поЛ действием взаимного столкновения пылевых частиц и кристаллизации на них льла и инея.Уловленная пыль, имегощая высокую влажность (льдистость) собирается в бункере 2, 20 откуда она периодически выгружается с помощью разгрузочного устройства 17. П ри этом из-за высокой льдистости пыли вторичного пылеобразования прп ее выгрузке и транспортировке не наблюдается.Наличие на внутренней поверхности бункера 2 покрытия из льдофобного материала 19, например напыленного полиэтилена, прелотврагцает намерзание нз стенки осажден-.ной влажной пыли и упрощает ее выгрузку.Очищенный от пыли воздух движется в 30 эжектор 4, где, смешавшись с выходящим из кольцевой щели 8 сжатым воздухом, также частично очищается от ггыли за счет кондепсационных процессов и поступает в окружающую атмосферу.В случаях, когда бу 1)ение шнуров одно- З 5 временно ведут несколькими перфораторамипо горным породам с различной льдистостыо, пылевоздушный поток из забоя с более высокой льдистостью пород направлягот в трубопровод 23 для смешения с горячим воздухом в дополнительном эжекторе 20 энергоразделителя 22, а пылевоздушный поток из забоя, где породы имеют меныпую льдистость, направляют в трубопровод 28 для смешения в дополнительном эжекторе 26 с холодным воздухом, поступающим по патрубку 45 27 от энергоразделителя 22. В этом случае эффект осаждения пыли усиливается за счет активного таяния частиц льда, содержащегося в пыли, при контакте ее с горячим воздухом и последующего взаимодействия потоков с различными температурами и влаго 50 содержанием.В предлагаемом пылеуловителе отсутствуют узлы из дефицитных тканей, обладающие высоким аэродинамическим сопротивлением, что удешевляет его конструкцию, упрощает эксплуатацию и повышает надежность работы.Применяемый в предлагаемом пылеуловителе щелевой эжектор 4 отличается ггизким аэродинамическим сопротивлением и высокой полачей воздуха, которая в дзгггом случае складывается из суммарных расходов пылевоздупгных потоков, поступающих по пылеотсзсывающим трубопроводам 23 н 28 и от энергоразделителя 22 по пат 1)убкзх 1 21 и 27.Единственным узлом в предлагаемом пылеуловителе, требующем периодической рс - генерации, является заполненная льдом камера 24, в которой происхолит увлзжнение холодного пылевоздушного потока за счет сублимации льда с поверхности пропускающих пылевоздушный поток каналов. По мере расходования льда, находящегося в камере 24, запасы его восстанавливают, что не представляет технических трудностей и не требует существенных экономических затрат.Формула изобретения. Пылеуловитель, включактщий корпус с бункером и с крышкой, нз которой хстзновлен эжектор, циклон и трубопровод подачи запыленного воздуха, отличаюгггиг 1 ся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности пылеулавливания в условиях отрицательных температур возлуха и горых пород за счет снижения аэродинамического сопротивления и интенсификации тепло- и массообменных процессов, он сггзсгжегг эпергоразлелителем с патрубками лля выхода горячего и холодного воздуха и заполненной льдом камерой, дополнительными эжекторами и дополнительным трубопроводом подачи запыленного воздух г, при этом циклон выполнен трехстенным с образованием двух кольцевых. коаксиально расположенных и сообщенных между собой в нижней части полостей, из которых одна полость сообщена черсз патрубок и дополнительный эжектор с трубопроводом подачи запыленного воздуха и с патрубком лля выхода горячего воздуха энергоразлслителя, а другая полость сообщена через заполненную льдом камеру и дополнительный эжектор с дополнительным трубопроводом полачи запыленного воздуха и с патрубком лля выхода холодного воздуха энергоразделителя.2. Пылеуловитель по и. 1, от,гичающггггс тем, что, с цельк исключения намерзания уловленной пыли, стенки бункера покрыты изнутри льдофобным материалом.1298402 г 5 гю г 8 24 Составитель А. ГубайловскийРедактор А. Сабо Техред И. Верее Корректор И. МускаЗаказ 745/34 Тираж 430 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Г 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4