Установка для проветривания карьеров

О П И С А Н И Е 754085 Союз Советски кСоциалистическихРеспублик ФзгщГЮГАе йпо делам нзобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения А. П. Бордий и Л. А. Кижло Днепропетровский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института горнорудного машиностроения Министерства тяжелого и транспортного машиностроения(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАРЬЕРОВ 1Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для проветривания глубоких карьеров.Известно устройство для проветривания карьеров, включающее трубопроводы для подачи топлива, насосные агрегаты и фо- сунки, укрепленные на поворотной пространственной ферме 1.Недостатком этого устройства является низкая полнота сгорания топлива, что приводит к значительному загрязнению воздушного бассейна окружающего карьер.Известна установка для проветрирования карьеров, включающая тягач, транспортировочную платформу, генератор высокотем пературных струй с камерой сгорания, системы подачи воздуха и топлива 2,Недостатком этой установки является то, что для ее продуктивной работы требуется полное сгорание жидких топлив, что не предусмотрено на этих установках. Учитывая, что тепловая мощность таких установок составляет десятки тысяч киловатт, а расход топлива - несколько тонн в час, то такая низкая полнота сгорания приводит к значительному загрязнению атмосферы карьера. Целью изобретения является снижениетоксичности продуктов сгорания топлива за счет использования в качестве топлива водотопливной эмульсии и обеспечения ее приготовления в необхолимом процентном соотношении непосредственно перед подачей в 5камеру сгорания генератора высокотемпературных струй, а также повышение качества эмульсии и повышение ее устойчивости.Поставленная цель достигается тем, чтоустановка снабжена емкостью с водой, вспо могательными насосами с входной и выходной магистралями для подачи волы и топлива, регулирующим клапаном, выполненным с двумя входными, одним выходным каналами, и снабженным приводом, смесителем, шестеренчатым насосом и датчиком 5 концентрации водотопливной эмульсии, приэтом регулирующий клапан олним входным каналом сообщен с выходной магистралью насоса для подачи топлива, другим - с выходной магистралью насоса лля подачи 2 о воды, а выходным каналом - со смесителем, который, в свою очередь, соединен с шестеренчатым насосом, на выходе кото рого установлен датчик концентрации водо- топливной эмульсии, имеющий обратнтю7540853связь с приводом регулируюшего клапана, а с целью повышения качества эмульсии и повышения ее устойчивости, выходная магистраль насоса для подачи воды снабжена средством для магнитной обработки воды.На фиг. 1 изображен общий вид установки для проветривания карьеров, на фиг. 2 - схема регулирующего клапана в разрезе. 4кость подается на шестеренный насос 21,который является одновременно эмульгатором. Для того, чтобы не допустить расслоения воды и топлива после смесителя необходимо, чтобы трубопровод 29, соединяющийсмеситель и насос были по возможности короче, а время прохождения смеси от смесителя до насоса составляло не более 0,2 -0,3 с, Подготовленная таким образом смесь,попадая в шестеренный насос 21 перетирается в капли размером 0,005 - 0,001 мм, чтообеспечивает устойчивость эмульсии до момента ее сжигания на форсунках генератора высокотемпературных струй, Эмульсия,составленная из обработанной в магнитномполе воды с указанным размером капельдисперсной фазы сохраняется в течение15 нескольких часов без изменения своихсвойств.Датчик 22 концентрации водотопливнойэмульсии работает по принципу измерениядиэлектрической постоянной эмульсии, которая зависит от концентрации воды и эмульсии, Датчик связан обратной связью 23 сприводом 13 регулирующего клапана 9. Приувеличении концентрации воды по сравнению с заданной привод 13 перемещает шток27 так, что золотник 25 воды уменьшает прои ходное сечение, а золотник 26 топлива увеличивает проходное сечение. При уменьшении концентрации воды осуществляется обратный ход штока 27,Для увеличения диапазона регулирова 30ния предусмотрен винт 28 регулирующий положение золотника 26 топлива. Эта конструкция клапана обеспечивает возможность подачи эмульсии с концентрацией воды от 0до 40%.Такой широкий диапазон регулированиядает возможность не только уменьшить токсичность продуктов сгорания, но и изменитьначальные параметры струи: расход, температуру и влажность. Это оказывается полезным, так как при достаточно большойвлажности наружного воздуха содержание40 влаги в струе увеличивает дальнобойностьструи создаваемой установкой.В настоящее время натурная однокамерная модель установки для проветриваниякарьеров с применением в ней эмульсии вкачестве топлива испытана в условиях гранитного карьера. Применение воды показало возможность снижения содержаний СОв два раза и снижение окислов азота в1,5 раза,Применение установки для проветривазв ния карьеров позволит получить уменьшение содержания токсичных примесей, улучшит условия труда горнорабочим в карьереи снизит загрязнение воздушного бассейна. Формула изобретения Установка для проветривания карьеров включает тягач 1 с электрогенератором 2, тра нспортировочную платформу 3, на которой установлен генератор высокотемпературных струй 4 с камерой сгорания, вентилятор 5, система подачи топлива 6, емкости для воды 7 и топлива 8, регулирующий клапан 9 с входными 10 и 11 и выходными 12 каналами, и приводом 13, вспомогательные насосы 14 и 15 соответственно с входной 6, 17 и выходной 18, 19 магистралями для подачи воды и топлива, смесители 20, шестеренчатый насос 21 и датчик 22 концентрации водотопливной эмульсии, имеющий обратную связь 23 с приводом регулирующего клапана 13. В свою очередь, выходная магистраль 18 насоса 14 снабжена средством 24 для магнитной обработки воды.Регулирующий клапан имеет золотники 25 и 26 воды и топлива соответственно соединенные общим штоком 27, который соединен с приводом 13, Золотник 25 может передвигаться по штоку 27 при вращении винта 28. Смеситель 20 и шестеренчатый насос 21 сообщены трубопроводом 29. Регулировочный клапан 9 посредством входного канала 1 О сообщен с выходной магистралью 19 насоса 15 для подачи топлива, а посредством другого выходного канала 11 - с выходной магистралью 18 насоса 16 для подачи воды, а выходным каналом 12 сообщен со смесителем 20.Работает установка для проветривания карьеров следующим образом.При стационарном положении двигатель тягача соединяется кинематически с электро- генератором 2, который питает электроэнергией все потребители: двигатели вентилятора 5, привод 13 регулирующего клапана 9, вспомогательные насосы 14 и 15, шестеренчатый насос 21 и цепи управления.Вспомогательные насосы 14 и 15 подают воду и топливо из емкостей, 6, 8 под необходимым давлением (2 - 5 атм) к регулирующему клапану 9. В зоне магнитного поля средства магнитной обработки 24 изменяется величина поверхностного натяжения воды, что способствует лучшему смешению воды с топливом и облегчает эмульгирование. В полости регулирующего клапана 9 происходит смешение воды и дизельного топлива, которое продолжается в смесителе 20, Смеситель обеспечивает дробление капель воды до величины порядка 0,01 - 0,05 мм и равномерно распределяет капли воды в объеме. Непосредственно со смесителя жид 1. Установка для проветривания карьероввключающая тягач, транспортирующуюплатформу, генератор высокотемпературных струй с камерой сгорания, системы подачи воздуха и топлива, отличающаяся тем, что, с целью снижения токсичности продуктов сгорания топлива за счет использования в качестве топлива водотопливной эмульсии и обеспечения ее приготовления в необходимом процентном соотношении непосредственно перед подачей в камеру сгорания генератора высокотемпературных струй, установка снабжена емкостью с водой, вспомогательными насосами с входной и выходной магистралями для подачи воды и топлива, регулирующим клапаном, выполненным с двумя входными, одним выходным каналами, и снабженным приводом, смесителем, шестеренчатым насосом и датчиком концентрации водотопливной эмульсии, при этом регулирующий клапан одним входным каналом сообщен с выходной магистралью насоса для подачи топлива, другим - с выходной магистралью насоса для подачи воды, а выходным каналом - со смесителем,который, в свою очередь, соединен с шестеренчатым насосом, на выходе которого уста 5новлен датчик концентрации водотопливнойэмульсии, имеющий обратную связь с приводом регулирующего клапана.2. Установка по п. 1, отличающаясятем, что, с целью повышения качества эмульсии и повышения ее устойчивости, выход 1 о ная магистраль насоса для подачи водыснабжена средством для магнитной обработки воды.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР311009, кл. Е 21 С, 47/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССР623978, кл. Е 21 Р 1/00, 1976 (прототип).Составитель Э. Руднева Редактор Т. Авдейчнк Техред К. Шуфрнч Корректор Г. Решетннк Заказ 4875/30 Тираж 626 Подлисное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4