Способ получения пылеподавляющей парогазовой смеси и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОНЮСНИХ.ОСЦЧЛВПНп 4 ИКЮСПУБЛИН 228 09) И 9 Е 2 зюОСУДЮфСТЙВ+МЙ НОМИТЕТ СССРйО ДЕЛАМ ИЗОБРЗЛЕНИЙ И ОТЖАТИЙО ОАЙИЕ ИЗОБРЕТн авфррснОму сваитвъстви ПИ ЕЙ В 41(71) Уральский Филиал Всесоюзногонаучно-исследовательского и проектного института галургии и Производственное объединение "Уралкалий"(56) 1 Йссдедоваиие и испытание самоходной буровой техники, Свердловск,198.2, с.:97-103.2. Иедведев И И. и др. Борьба саыньв на .калийных рудвиках, И., "Недра", 1977 с. 113-118, .124 (нрототнп) .(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЫЛЕПОДАВЛЯКЗЦ ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ получения пылеподав-. ляющей парогазовой смеси, заключающий. ся в нагревании и испарении воды, о т л и ч.а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности при получении пыпеподавляющей смеси на бурильных установках с двигателями внутреннего сгорания за счет уменьшения энергозатрат и расхода воды, пьшеподавляющую смесь получают, прсяуская выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания через слой воды, имеющей температуру не менее чем на 35 С выше температуры окружающего воздуха.112. Устройство для получения пы-. леподавляющей парогазовой смеси, включающее испаритель и расходный бак для водц, сообщенные между собой трубопроводом, а также патрубок для подачи пылеподавляющей смеси к источнику пылевыделения, о т л и ч а ю щ. е е с я тем, что оно снабжено терморегулятором, а испаритель 22836выполнен в виде .барботажного бака, снабженного. перфорированным патруб- . ком для подачи. выхлопиых газов двигателя внутреннего сгоранияи сообщенного посредством дополнительного трубопровода с расходным баком, причем расходный бак размещен выше .барботажного, а терморегулятор установлен в дополнительном трубопроводе, Изобретение относится к горной промышпениости и может быть использовано для нылеподавления прн бурении.соляных пород на бурильных уста новках с двигателями внутреннего сгорания.Известен способ получения пылепо давляющей смеси, заключающийся в рас. пылении воды сжатым воздухом и подаче смеси к источнику пылевьделевияв результате чего происходит коагуляция пылевидных частиц и увлажнена буровая мелочь на уменьшает запы-. ленностью Воздуха 1.13устройство для осуществления этого способа состоит из компрессора воздушного ресивера, бака для воды, блока подготовкИ воздушно-водяной смеси (распылителя) и трубопроводов для соединения узлов уст ройства и для подачи пылеподавляющей воздушно-водяной смеси к источнику пылевыделения 111.Недостатком способа и устройства для его осуществления является высЬкий расход воды.Отсутствие на соляных рудниках системы подземного водоснабжения вызывает сложности в доставке воды с поверхности, и связано со значнтель ными трудозатратами.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ"получения пьдеподавляющей парогазовой смеси, заключающийся в нагревании н испарении воды.Полученная по.известному способу пылеподавляющая парогазовая смесь подается к источнику пылевыделения, сме 4 а шивается с холодным воздухом, в результате чего создается пересыщение водяных паров, При попадании в пересцщенную водяными парами атмосферупылевых частиц, они становятся центрами конденсации, Обладая высокойгйгроскопичностью соляная пыль смачиваетея, коагулирует и выпадает напочву 23,Наиболее близким к изобретению является устройство, включающее испарйтель (электрический парогенератор)и расходный бак для воды, сообщенныемежду собой трубопроводом, а такжечатрубок для подачи пыпеподавляющеймеси к источнику пыпевьделения. 1 21,Недостатками известного способаи устройства являются высокий расходводы, в частности, при использовании на бурильных установках достигающий 0,33 л/он и электроэнергии(энергоемкость 0,5-0,8 кВт-ч/л),Цель изобретения- повышение экономичности нри получении пыпеподаеляющей. смеси на бурильных установкахс двигателями внутреннего сгоранияза счет уменьшения энергозатрат ирасхода воды,Эта цель достигается тем, что сог.ласно способу попучения пыпеподавляющей парогазовой смеси, заключающемуся в нагревании и испарении воды,пылейодавляющую смесь получают, пропуская выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания через слой водыимеющей температуру не менее чем .на 35 С выше температуры окружающе-о воздуха,Такой способ осуществляется устройством, включающим испаритель ирасходный бак для воды, сообщенныемежду собой трубопроводом,и патру"бок для аодачи пылеподавляющей смесик источнику пылевьделения, который3 1122 снабжен терморегулятором, .а испаритель выполнен в виде барботажного бака, снабженного перфорированным патрубком для подачи выхлопных гаЗов двигателя внутреннего:сгорания и сообщенного посредством дополнительного трубопровода с расходным баком, причем расходный бак размещен вьюне барботажного, а терморегулятор установлен в дополнительном трубопроводе.Иа фиг. 1 показана принцийиальная схема устройства для приготовления пыпеподавляющей смеси; на фиг, 2 - зависимости влагосодержания вых,лопных газов и запыленности воздуха.Устройство состоиг из барботаж ного бака 1 с патрубком 2 с отверстиями, соединенного с выхлопным коллектовомдвигателя внутреннего сго-; рания, расходного бака, трубопровода 4, соединяющего дно расходного. бака с дном барботажного, и дополнительного трубопровода 5 с встроенным в него терморегулятором 6, Средняя часть барботажного бака 1 соединека .трубопроводом 5 с дном расходного бака 3. Дно расходного бака 3 установлено на уровне средины барботажкого бака 1. К выхлопному отверстию 7 подсоединен трубопровод 8 для подачи пылеподавляющей смеси к источнику пылевыделения.В трубопровод 8 встроен тройниковый распределитель 9 с выхлопным патрубком 10.Устройство работает следующимобразом.Горячие выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания .поступают через трубу 2 в барботажный .бак 1.Прохо- .40 дя через слой воды, ови донасьваются. нарами воды и.нагревают. воду в барботажном баке 1. При нагревании воды до температуры, превыщакщей нижний ,предел, обеспечивающий эффективное45 подавление пыпи, .пмяеподавляющая смесь через тройниковый распределитеЛь. 9 по.трубопроводу.8 подается к йсточнику пылевыделения. Б случае превышения температуры установленного . 5 предела (на .35 фС выше температуры окружающего воздуха) терморегулятор 6 открывает доступ воды по трубопроводу 5 иэ барботажного бака 1 в расходный бак 2, в результатечего за счет естественного побуждения происходит циркуляция воды по контуру: . барботажный бак 1 - трубопровоц 5836 4 расходный бак 3 - трубопровод 4. За счет циркуляции поддерживается установленная постоянная температура в барботажном баке 1. При работе машины в условиях отсутствия запыленности, управляемый терморегулятор 6 устанавливают в открытом положении, за счет чего обеспечивается поддержание минимальной температуры барботажного бака, а следовательно и минимальный вынос воды с выхлопными газами. В этом случае при помощи тройникового распределителя 9 выхлопные газы направляют через выхлопной патрубок 10 наружу.Обязательным условием для обес" печения циркуляции воды, а следова" тельно и поддержания необходимой температуры воды в барботажном баке 1 является распопожение дна расходного бака 3 на уровне середины барботажного бака 1, т.е, расходный бак необходимо размещать выше барботажного.Способ получения пыпеподавляющейпарогазовой смеси осуществляют сле -, дующим образом.Выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания подают в барботажный бак, где они проходят через слой воды. При про пускании выхлопных газов через слой воды пройсходит их охлаждение до температуры, близкой к температуре барботажного бака и их донасыщение водяными парами, так как выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания содержат значительное количество паров воды, образувяцнкся в результате сгорания топлива. В зависимости от режима работы двигателя и количества подаваемого .топлива, в выхлопных газах содержится от О,5- 4,0 объемных процентов водяного параАбсолютное содержание. в выхлоп-. ных азах водяных паров, а следовательно и эффективность действия пылеподавляющей смеси зависят от температуры выхлопных газов .Влагосодержанне выхлопных газов после пропускания их через слой во-ды в.зависимости от температуры воды в барботажном баке, рассчитанное по уравнению Менделеева-Клапейрона .представлено в таблице.Экспериментально установлено, .что 1 дия рудников Верхнекамского месторождения калиййых солей эФфективное пылеподавление достигается при температуре выхлопных газов не менее чем112283 на 35 С; вьипе температуры окружающего .воздуха. Зта закономерность установлена при получении и использованйи . пылеподавляющей парогазовой смесийа бурильных .установках для бурения 5 2 БКДЗВ и ИБСна калийных рудникахВерхнекамского месторождения.На фиг, 2 приведейы зависимости влагосодержания выхлопных газов . (кривая 2) и запыленности воздуха .10 .Ьривая 1) в зависимости от температуры выхлопных газов.Из графика видно, что эффективность пыпеподавления зависит от температуФыр причем резкое снижения запыленнос с: 15о тй происходит в диапазоне до 45 С, что выше температуры окружающего воздуха на 35 С.Опытная .проверка предлагаемых . сйособз н устройства проводилась в 20 промьаленных условиях на руднике ВКРУПО"Уралкалий" . при бурении скважин по пласту Красный П. Так при бурении скважин диаметром ЗОО мм установкой БИСзапыленность возду" 25 6 6ха на рабочем месте бурильщика сни-. жена с 2948 иг/м до. 0-9 мг/мз, Температура пылеподавляющей смеси при этом составляла. 45-47, что выше температуры окружающего воздуха на 35- 37 фС. Дальнейшее увеличение темнературы газов не привело к существенному изменению запыленности, однако расход воды:иэ барботажного .баха в таком режиме увеличился.Эффективность предлагаемого изобретения по: сравнению с известньм заключается в том что для приготовления пылеподавляющей смеси практи.-. чески. не требуется расхода воды. Для приготовления. пыпеподавлякщей смеси используется вода, идущая иа барботажную очистку выхлопных газов с некоторым восполнением разницы около 1 ОХ от .расхода воды на барботажиую очистку). Кроме того исключается расход электроэнергии. на приготовление пМлеподавпяющей смеси (О, 5- О,8 кВт ч/л) . Все это подтверкдает высокую экономичность, изобретения,.нКоличество водяных паров, :; выделяющихся с выхлопнымигазами при работе дизельного двигателя мощностью ",:100 кВт, кг/мин 0,028 О,О 49 0,083