(13) B1 PL B1 E21F 5/00

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) IntCl5: E21F 5/00 Urząd Patentowy (22) Data zgłoszenia: Rzeczypospolitej Polskiej (54) Sposób i urządzenie do odsysania i wytrącania pyłów (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 26/92 (73)Uprawniony z patentu: Bytomska Spółka Węglowa S.A. Kopalnia Węgla Kamiennego "Powstańców Śląskich", Bytom, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 12/94 (72)Twórca wynalazku: Krzysztof Nowak, Bytom, PL PL B1 (57) 2. Urządzenie do odsysania i wytrącania pyłu w przodku drążonego za pomocą kombajnu górniczego wyrobiska korytarzowego, złożone z wentylatora połączonego z jednej strony poprzez odpylacz z tłumikiem hałasu, a z drugiej strony poprzez łącznik z dwoma elastycznymi przewodami ssącymi, znamienne tym, że wewnątrz odpylacza (1), na obu końcach jego obudowy (13) są zamocowane nieruchomo króćce wodne (19) zaopatrzone w zespoły dysz wirujących (20) usytuowanych w osi podłużnej tego odpylacza. Fig. 1

2 Sposób i urządzenie do odsysania i wytrącania pyłów Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób odsysania i wytrącania pyłu w przodku drążonego za pomocą kombajnu górniczego wyrobiska korytarzowego przy zastosowaniu wody jako środka zwilżającego pył i wykorzystaniu wentylatora jako środka odsysającego, znamienny tym, że strumień odsysanego i wstępnie zwilżonego powietrza poddaje się ponownemu nawilżaniu w krzyżujących się i obracających w przeciwnych kierunkach stożkowych strumieniach wody, przy czym powietrze to poddaje się najpierw wirującemu strumieniowi wody prostopadłemu do kierunku przepływu tego powietrza, a następnie stożkowym, krzyżującym się strumieniom i kolejnemu strumieniowi wody prostopadłemu do kierunku przepływu powietrza. 2. Urządzenie do odsysania i wytrącania pyłu w przodku drążonego za pomocą kombajnu górniczego wyrobiska korytarzowego, złożone z wentylatora połączonego z jednej strony poprzez odpylacz z tłumikiem hałasu, a z drugiej strony poprzez łącznik z dwoma elastycznymi przewodami ssącymi, znamienne tym, że wewnątrz odpylacza (1), na obu końcach jego obudowy (13) są zamocowane nieruchomo króćce wodne (19) zaopatrzone w zespoły dysz wirujących (20) usytuowanych w osi podłużnej tego odpylacza. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że przewody ssące (6) są wyposażone w dodatkowe ssawy (11) umieszczone nad ładowarką urobku (12). 4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że koniec każdego króćca wodnego (19) zaopatrzony jest w dwie tuleje (22) usytuowane w osi odpylacza, połączone rozłącznie z korpusami (23) dysz, które na końcach mają osadzone obrotowo dysze, przy czym jedna z tych dysz (24) ma otwory wylotowe (25) o wylocie prostopadłym, a druga dysza (27) ma otwory (26) o wylocie nachylonym pod kątem 45 do osi podłużnej korpusu (23). * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób odsysania i wytrącania pyłów w przodkach wyrobisk korytarzowych drążonych za pomocą kombajnów oraz urządzenie do stosowania tego sposobu. Znany jest sposób odpylania czynnika gazowego pod nazwą Roto-Clon polegający na odśrodkowym odrzucaniu pyłów w wirującym strumieniu czynnika z uprzednim nawilżaniem. Zanim jednak zapylony czynnik zostanie wprawiony w ruch po spirali jest on nawilżany mgłą wodną. Urządzenie do stosowania omawianego sposobu ma wentylator umieszczony w obudowie oraz króciec ssawny usytuowany w osi tej obudowy i zarazem w osi wentylatora. W króćcu, w jego osi, jest umieszczona dysza rozpylająca wodę. Z obudowy wentylatora są wyprowadzone dwa kanały. Jeden z nich jest wyprowadzony z obwodowej części obudowy i przechodzi do zbiornika, a drugi wyprowadzony z osłony wirnika, kończy się króćcem wylotowym. Z opisu polskiego patentu nr znane jest urządzenie do likwidowania zapylenia wywołanego za pomocą górniczych maszyn urabiających, którego istotą jest zastosowanie osłony, usytuowanej bezpośrednio za organem urabiającym, połączonej z końcówką ssawną urządzenia odpylającego. Natomiast z opisu polskiego patentu nr znany jest odpylacz mokry, którego urządzenie zraszające wewnątrz komory ma dwie dysze kierujące wodę w kierunkach przeciwsobnych tak, że tworzą one stożkowe ekrany wodne stykające się podstawami. Z opisu polskiego patentu nr znany jest sposób odpylania powietrza polegający na tym, że najpierw jest ono wprawiane w ruch postępowy tworząc strumień, w którym powietrze porusza się strugami prostoliniowymi. Następnie strumień ten przekształca się wprawiając go w ruch turbulentno-wirowy po linii śrubowej tak, że strumień tworzy grubościenny cylinder, wewnątrz którego powstaje strefa, do której wtryskuje się strumień rozpylonej wody. Urządzenie do stosowania tego sposobu w obudowie ma wentylator i komorę, w której umieszczone są

3 przegrody usytuowane poprzecznie do podłużnej osi obudowy. Poza tym komora w dolnej części ściany zewnętrznej ma szczeliny, które łączą jej wnętrze ze zbiornikiem wytrąconego pyłu. Znane z opisów patentów nr i nr sposoby odpylania powietrza są udoskonaleniem opisanego wyżej sposobu, polegającym na nadawaniu strumieniowi powietrza przyspieszenia merydionalnego za pomocą poprzecznego przewężenia przekroju poprzecznego urządzenia oraz oddziaływania falą akustyczną na krople zwilżającej wody. Inny jeszcze sposób odpylania znany jest z opisu polskiego patentu nr , w którym strumienie wody tworzą warstwowy ekran w postaci nieruchomej strugi, prostopadłej do centralnej osi kanału urządzenia odpylającego wskutek odpowiedniego rozmieszczenia otworów na odgałęzieniach elementu rurowego oraz usytuowania tych otworów pod różnym kątem. Opisane wyżej sposoby jak i urządzenia odpylające, jakkolwiek rozwiązują problem oczyszczania powietrza z pyłów, to jednak ze względu na szereg wad i niedociągnięć konstrukcyjnych nie znalazły dotychczas szerszego, praktycznego zastosowania w przemyśle, zwłaszcza w górnictwie podziemnym. Wad tych i niedogodności nie ma sposób odsysania i wytrącania pyłu, będący przedmiotem niniejszego wynalazku. Istota tego sposobu polega a tym, że zwilżone wstępnie w miejscu powstawanie pyłu powietrze odsysa się do miejsca wtórnego nawilżania, gdzie strumień powietrza poddaje się ponownemu nawilżaniu w krzyżujących się stożkowych strumieniach rozpylonej wody, obracających się w przeciwnych kierunkach oraz z strumieniach prostopadłych do osi podłużnej przepływającego powietrza. Taki sposób odpylania powietrza pozwala usunąć około 80% zawieszonych w nim części stałych. Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do odsysania i wytrącania pyłu z powietrza drążonego kombajnem wyrobiska korytarzowego. Istotą tego urządzenia jest to, że wewnątrz obudowy na obu jej końcach ma zabudowane nieruchomo króćce wodne wyposażone w zespoły dysz wirujących, usytuowanych w osi podłużnej tego odpylacza. Na końcu każdego króćca wodnego znajdują się dwie tuleje usytuowane w osi podłużnej odpylacza, połączone rozłącznie z korpusami dysz. Na końcu takiego korpusu jest osadzona obrotowo dysza rozpylająca wodę, przy czym z jednej strony dysza ma otwory wylotowe skierowane prostopadle do osi podłużnej korpusu, a z drugiej strony otwory wylotowe dyszy są nachylone pod kątem 45 do tej osi. Taka konstrukcja urządzenia pozwala odsysać pył bezpośrednio w miejscu jego powstawania, dzięki umieszczeniu ssaw z obu stron organu urabiającego kombajnu. Natomiast przez zastosowanie w odpylaczu wirujących dysz i krzyżujących się strumieni rozpylonej wody udało się uzyskać wysoką sprawność odpylacza jakiej dotychczas nie można było osiągnąć za pomocą żadnego ze znanych urządzeń odpylających o podobnej konstrukcji. Przedmiot wynalazku jest dokładniej wyjaśniony na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia instalację odpylającą w widoku z boku, fig. 2 - tę samą instalację w widoku z góry, fig. 3 - urządzenie odpylające w częściowym pionowym przekroju osiowym, fig. 4 - to samo urządzenie w przekroju poprzecznym wzdłuż linii A-A zaznaczonej na fig. 3, a fig. 5 - układ dysz odpylacza w pionowym przekroju osiowym. Jak uwidoczniono na rysunku istalacja odpylającego urządzenia według wynalazku składa się z odpylacza 1 zasilanego wodą i połączonego ze zbiornikiem 2 oraz z tłumika hałasu 3 i wentylatora 4 połączonych ze sobą w jedną całość. Wentylator ten jest połączony poprzez łącznik 5 z dwoma elastycznymi przewodami ssącymi 6. Przewody te są zamocowane na kombajnie 7 za pomocą dwóch obrotowych wsporników 8 i są zakończone ssawami 9 usytuowanymi z obu stron organu urabiającego 10 tego kombajnu. Poza tym przewody ssące wyposażone są również w dodatkowe ssawy 11 umieszczone bezpośrednio nad ładowarką urobku 12. Każda ssawa zabudowana na końcu przewodu ssącego jest wyposażona w zespół dysz rozpylających wodę wprost na organ urabiający. Odpylacz urządzenia ma cylindryczną obudowę 13 wyposażoną w przegrody 14 zabudowane od wewnątrz, poprzecznie do osi podłużnej oraz w otwory 15 umieszczone nad kolektorem 16 połączonym rozłącznie z tą obudową. Od zewnątrz obudowa odpylacza jest otulona warstwą wełny mineralnej 17 oraz taśmą izolacyjną 18. Poza tym wewnątrz na obu końcach obudowy są zamocowane nieruchomo króćce wodne 19 wyposażone w zespoły dysz wirujących 20 usytuowanych w osi podłużnej odpylacza i usztywnionych dodatkowo rozporami 21. Koniec każdego króćca wodnego jest zaopatrzony w dwie tuleje 22,

4 usytuowane w jednej linii, które są połączone rozłącznie z korpusem dyszy 23 zaopatrzonym w otwory przelotowe; podłużny i poprzeczne. Na tym korpusie osadzona jest obrotowo dysza, przy czym z jednej strony dysza 24 ma otwory 25, których wylot jest prostopadły do osi podłużnej korpusu, a z drugiej strony wyloty otworów 26 dyszy 27 są nachylone pod kątem 45 do osi podłużnej korpusu. Ponadto od strony zewnętrznej odpylacza umieszczone są dysze o wylotach prostopadłych, a wewnątrz są umieszczone dysze o wylotach nachylonych do osi podłużnej tego odpylacza. Odsysanie i wytrącanie pyłu, zgodnie z wynalazkiem, odbywa się w następujący sposób. Uruchomienie organu urabiającego kombajnu powoduje dopływ wody do dysz ssaw umieszczonych na końcu przewodów ssących. Jednocześnie zostaje uruchomiony wentylator, który zacznie zasysać wstępnie zwilżone powietrze i przekazywać go do odpylacza. Zamocowane w obrotowych wspornikach przewody ssące pozwalają na swobodne manipulowanie organem urabiającym kombajnu. Pył wytworzony przez ten organ w czasie urabiania calizny górotworu jest w większości wychwytywany przez ssawy umieszczone z jego obu stron. Pozostała część pyłów, jak i pył powstający w procesie ładowania urobku jest wychwytywane przez dodatkowe ssawy zabudowane nad ładowarką. W ten sposób ponad 90% pyłów jest odsysanych bezpośrednio z miejsca ich powstawania. Odsysanemu i wstępnie zwilżonemu strumieniowi powietrza wentylator nadaje walcowy kształt i w tej postaci przepływa on przez odpylacz. Tu następuje wtórne nawilżanie powietrza za pomocą czterech wirujących strumieni wodnych, z których strumienie skrajne są prostopadłe, a strumienie wewnętrzne mające kształt wirujących i krzyżujących się stożków, są nachylone pod kątem 45 do osi podłużnej odpylacza. Zwilżone cząsteczki pyłów znacznie zwiększają swoją masę i są odrzucane na zewnątrz obudowy odpylacza, skąd wraz z wodą przez otwory spływają do kolektora. Z tego kolektora woda spływa do zbiornka, gdzie następuje grawitacyjne osadzanie się pyłu na dnie tego zbiornika, skąd okresowo usuwa się go na zewnątrz.

5

6 Fig. 3

7 Fig. 4 Fig. 5

8 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.