Устройство для генерирования осадков

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВб ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23.01. 81 (21) 3239598/22 с присоединением заявки М 51)М. Кл,вфудвретвевй ке СССУ во двлам взваре и вткрытнЯ(23) Приоритет убликовано 2. 07. 82, Ьвл ата опубликования описания М,М,Конорев, С.С.фи В.Н.Крючков, Н,Г;Ка в Г.ф. Несъеренкбасф Ибан, Ю.Г,ЧертовА.Киенко(72) Авторы изобретен Заявитель ут горного д(5 М) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ОСАДК тью с наружной поверхностью распылиельного сопла эжектирующий канал 21,Недостатком известного устройства является низкая эффективность пылагазоподавления из-за того, что.невозможно получить осадки полидисперсной структуры, а также регулировать продолжительность фазовых переходов воды для получения осадков с устойчивыми характеристиками, которые необходимы для подавления пыли и газа при различных температурных состояниях атмосфе" рыеКроме того, известное устройство не в:состоянии обеспечить .осадков, обладающих названными характеристиками потому, что орпло, выполненное в форме цилиндра с выхлопными окнами, не обеспечивает контакта проходящих по нему газов реактивной струи с распыливаемой водой. Контакт воды с га зами происходит на выходе из :опла, поэтому теплообмен между газами реак" тивной струи и распыливаемой водой,Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для пылегазоподавления в карьерах при проведении открытых горных работ.Известно устройство, включающее турбовентилятор и систему подачи воды в воздушную струю, снабженную форсунками 11Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает эффективного пылегазоподавления вви ду того, что по своим конструктивным особенностям оно не создает достаточную производительность по распыливанию воды и не имеет необходимого диапазона регулирования дисперсности капель. для образования различных осадков в зависимости.от состояния атмосферы,Наиболее близким к предлагаемому является устройство, включающее турбо 10 вентилятор, распылительное сопло, снаружи которого концентрично размещена распылительнав кольцевая камера, образующая своей внутренней поверхносРВ 27 (53) УДК 622.807.3 9 Ю 7происходящий в атмосфере, сопровождается большими потерями тепла.Цель изобретения - повышение эффективности лылегазоподавления засчет образования осадков моно- и поли-дисперсной структуры при любых температурных атмосферах.Поставленная цель достигается тем,что устройство, включающее турбовен.тилятор, распылительное сопло, навнешней стороне которого концентричнорасположена конусная распылительнаякольцевая камера, образующая с внешней поверхностью сопла эжектирующийканал, снабжено трубками, расположенными с зазором относительно друг друга внутри распылительного сопла,а выходная часть кольцевой камерывыполнена расширяющейся под углом30-60 о .Благодаря наличию зазоров междутрубками, реактивная газовая струя,разбитая по трубкам, нагревает воду, поступающую между этими трубками.Одновременно вода может поступать враспылительную кольцевую камеру (вслучае необходимости генерированияосадков), режимы генерирования осадков для различных температурных состояний атмосферы зависят от расходовподаваемой воды между трубкаьф распылительного сопла и в распылительнуюкольцевую камеру .Расходы воды определяются исходяиз уравнения баланса тепла газа реактивного выхлопа и тепла, необходимого для нагрева и испарения воды,При этом происходит диспергация иперенос воды, поступающей между трубками сопла, газами реактивной струиюдвигателя,а диспергация и перенос воды, поступающей в кольцевую распы.лительную камеру струей воздуха,создаваемой воздушным винтом,Выходная часть кольцевой распыли 45тельной камеры выполнена расширяющейся под углом 30-60 О, что обеспечивает выход жидкости из камеры в направлении от выходящих из сопла газовреактивной струи, благодаря чему исключается влияние тепла газовой струи 5 Она распыливаемую воду при генерировании осадков в виде снега. Угол.в выходной части распылительной кольцевойкамеры должен быть не меньше 30",так как при меньших его значенияхгенерируемые осадки в виде снега,выходящие из кольцевой камеры окажутся в потоке газовой струи, обладающей высокой температурой, но не долженбыть и больше 60 , в противном случае нарушится диспергация и переносводы, поступающей в кольцевую камеру.В зависимости.от выбранных соотношений объемной скорости воды,проходящей между трубками распылительного сопла, объемной скоростигазов реактивной струи и объемнойскорости воды, проходящей через распылительную камеру к сумме объемныхскоростей газов реактивной струи ивоздуха, проходящего через эжектирующий канал, могут быть заданы необходимые параметры двухфазной струи.При положительной температуре окружающего воздуха может быть задананеобходимая дисперсность и температура капель, определяющие время ихсуществования до полного испарения,т,е. устройство работает в режимегенератора пара,При отрицательной температуреокружающего воздуха дисперсность,ивеличина капель влияют на время перехода капель воды из жидкого состояния в твердое, т.е. устройство работает в режиме генератора дождя илиснега.При замерзании капель воды выделяется тепло, используемое для образования управляемого искусственноготермика при работе двигателя на режиме малых нагрузок, или на повышениенеизотермичности струи вентилятора,то и другое создает конвективный поток воздуха, способствующий удалениюпыли и газа.На фиг,1 показано устройство длягенерирования осадков, общий вид;на фиг.2 - узел 1 на фиг.1; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - узелЙ на фиг.3.Устройство для генерирования осадков состоит из турбовентилятора 1,профилированного акустически обработанного кожуха 2, распылительногосопла 3, в котором установлены трубки 4, выполняющие роль газоотводящихканалов, концы которых на выходе газового потока развальцованы под шестигранник, причем отношения периметровшестигранников к длинам окружностейтруб со стороны набегающего потокаравны 1,127, что обеспечивает зазор 5между стенками соседних труб 3 мм.Соотношения периметров шестигранников и длин окружностей труб на выходном торце сопла принято 1, 108, что7 6изменяют расход воды, поступающей взазоры 5 и 6 между трубками 4 вентилем 11, и расходы воды, поступающейв кольцевую камеру 8 вентилем 12.Для получения осадков в виде паравентиль 13, регулирующий поступлениеводы в кольцевую камеру 8, перекрывают, а необходимый для парообразованиярасход воды регулируют вентилем 11.Устройство имеет возможносТь передвигаться с помощью самоходной .тележки 13, на которой. оно установлено,поворачиваться на поворотной платформе 14 изменять угол наклона с помощью специальной системы 15 измененияугла наклона, благодаря чему имеетдоступ к любым точкам карьера, гдепоявляется недопуСтимая концентрацияпыли и газа.ОТрубки, размещенные в распылительном сопле и имеющие зазоры между со- .бой, обеспечивает интенсивный теплообмен по всей длине сопла между газами реактивной струи двигателя турбовентилятора, проходящей по гаэоотводящим каналам и водой, поступающейв зазоры между трубками, в результате чего вода получает до 40 тепла от газов реактивной струи. Благо"даря тому, что выходная часть кольцевой распылительной камеры выполнена расширяющейся под углом 30-60 О,исключается влияние тепла газов реактивной струи на распыляемую водупри генерировании снега,Использование предлагаемого устройства для генерирования осадков позволяет обеспечить по сравнению с известными следующие преимущества:- повышение эффективности пылегазоподавления в карьерах при любыхтемпературных состояниях атмосферыза счет образования осадков моно- иполидисперсной структуры с устойчивыми фазовыми переходами, что позволяет сократить потери рабочего времени,возникающие в результате вынужденных" повышение эффективности глушенияшума, создаваемого реактивной струей. формула изобретения Устройство для генерирования осад.- ков, включающее турбовентилятор, распылительное сопло, на внешней стороне которого концентрично .расположена ко 94547 обеспечивает зазор 6 между стенками шестигранников 2 мм.Трубки на выходе сопла сварены между собой по углам шестигранников, наружные стенки которых образуют щелевые сопла для выхода воды.Трубопровод 7 предназначен для подачи воды в зазоры 5 и. 6 между стенками трубок, Кольцевая распылительная, камера 8 установлена концентрично от о носительно распылительного сопла 3, а выходная часть кольцевой камеры выполнена расширяющейся под углом 30- 60 . К кольцевой распылительной камере тангенциально подведен трубопро вод 9.Наружной поверхностью распылитель- ного сопла 3 и внутренней поверхностью распылительной кольцевой камеры 8 образован эжектирующий канал 10.Трубопровод 7 снабжен регулирующим вентилем 11, а трубопровод 9 - регулирующим вейтилем 12.Устройство для генерирования осадков установлено на самоходной тележке 13, которая имеет поворотную платформу 14 и систему 15 изменения угла наклона устройства.Устройство работает следующим образом.зоПри запуске турбовентилятора 1 воздушная струя, создаваемая винтами, поступает в кожух 2, а реактианая струя от двигателя (не показана) турбовентилятора поступает в распыли- тельное сопло 3, .где разбивается на отдельные струи в трубках 4, а в зазоры 5 и 6 между ними поступает вода по трубопроводу 7. В распылительную кольцевую камеру 8 вода поступает по трубопроводу 9.Реактивная струя, проходящая по трубкам 4, имеет высокую температуру, за счет чего нагревает воду, поступающую в зазоры 5 и 6 между трубками 4, диспергирует и переносит ее на выход из сопла, где реактивная струя, обладая большой скоростью, создает зону пониженного давления в эжектирующем канале 10, ускоряя тем самым50 поток, создаваемый турбовентилятором 1.Диспергация и перенос воды из кольцевой камеры 8 в атмосферу происходит под действием воздушной струи, создаваемой турбовентилятором 1.Для получения осадков в виде дождя или снега необходимых параметровИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРйф Й 59599, кл. Е 21 С М 7/00, 1972.. 2. Авторское свидетельство СССРУ 735798, кл. Е 21 Г 5/02, 1978(прототип) . 7 9 Ю 77 8сопла а выходная часть кольцевой нусная расп лы ительная кольцевая ка- соове х- камеры выполнена расширяющейся под мера, образующая с внешней поверхо ностью сопла эжектирующии канал и ч а ю щ е е с я тем, что, селью повышения эффективност пылега-Цзоподавления за счет образованиосадков моков моно- и полидисперсной структуры при любых температурах атмосфе, устройство снабжено трубками,расположенными с зазором относитель- щно друг друга внутри распылительного