RZECZPOSPOLITAPOLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITAPOLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl6: F04B 37/20 E21F 1/08 F04D 13/06 F24F 7/06 (54) Małogabarytowa dmuchawa wirnikowa z napędem elektrycznym (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 23/94 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 10/96 (73) Uprawniony z patentu: Centrum Mechanizacji Górnictwa "KOMAG", Gliwice, PL (72) Twórcy wynalazku: Walenty Frydel, Gliwice, PL Karol Reich, Gliwice, PL Bogusław Barski, Gliwice, PL Leon Roj, Gliwice, PL (74) Pełnomocnik: Kusz Grzegorz, Centrum Mechanizacji Górnictwa "KOMAG" PL B1 (57) 1. Małogabarytowa dmuchawa wirnikowa z napędem elektrycznym, zawierająca we wspólnej obudowie elektryczny silnik wraz z napędzanym wirnikiem do sprężania powietrza, prostownicę strumienia i konfuzor, znamienna tym, że powierzchnia otworu wylotowego (9) konfuzora (6) jest mniejsza od powierzchni otworu wylotowego (10) prostownicy (5) strumienia powietrza (4) przy stosunku tych powierzchni mniejszym od 0,9 i przy kącie pochylenia (a) ściany bocznej (7) konfuzora (6) względem jego osi mniejszym od 30. Fig. 1

2 Małogabarytowa dmuchawa wirnikowa z napędem elektrycznym Zastrzeżenia patentowe 1. Małogabarytowa dmuchawa wirnikowa z napędem elektrycznym, zawierająca we wspólnej obudowie elektryczny silnik wraz z napędzanym wirnikiem do sprężania powietrza, prostownicę strumienia i konfuzor, znamienna tym, że powierzchnia otworu wylotowego (9) konfuzora (6) jest mniejsza od powierzchni otworu wylotowego (10) prostownicy (5) strumienia powietrza (4) przy stosunku tych powierzchni mniejszym od 0,9 i przy kącie pochylenia (a) ściany bocznej (7) konfuzora (6) względem jego osi mniejszym od Małogabarytowa dmuchawa wirnikowa według zastrz. 1, znamienna tym, że we wnętrzu konfuzora (6) jest umieszczony stożek (11), wypełniający część przestrzeni za prostownicą (5) strumienia powietrza (4). * * * Przedmiotem wynalazku jest małogabarytowa dmuchawa wirnikowa z napędem elektrycznym, przeznaczona do usuwania lokalnych nagromadzeń pyłów i gazów oraz ich związków toksyczno-pyłowych z wyrobisk dołowych w kopalniach węgla kamiennego. Dotychczas są stosowane w górnictwie do usuwania lokalnych nagromadzeń pyłów i gazów oraz ich związków toksyczno-pyłowych z wyrobisk dołowych strumienice formujące strumień za pomocą sprężonego powietrza, które są bardzo kosztowne w eksploatacji ze względu na wysoką cenę nośnika energii, jakim jest sprężone powietrze. Znane są również w górnictwie elektryczne wentylatory lutniowe, służące głównie do przetłaczania powietrza w lutniociągach na duże odległości. Wentylatory te mają jednak zbyt dużą wydajność przy równoczesnym niewielkim zasięgu wyrzucanego strumienia powietrza. Duże wymiary gabarytowe i niewielki zasięg wyrzuconego strumienia powietrza tych wentylatorów utrudniają ich stosowanie do rozrzedzania toksycznych i wybuchowych gazów w kopalniach. Niewielki zasięg wyrzucanego strumienia powietrza z tych wentylatorów wynika z konstrukcji ich dyfuzorów o wylocie, dającym strumień powietrza o kształcie pierścienia z niewielką energią kinetyczną. Małogabarytowa dmuchawa wirnikowa według wynalazku ma we wspólnej obudowie elektryczny silnik do napędu wirnika, sprężającego powietrze, prostownicę strumienia powietrza i konfuzor powietrza, a istotą jest to, że powierzchnia otworu wylotowego konfuzora jest mniejsza od powierzchni otworu wylotowego prostownicy strumienia powietrza przy stosunku tych powierzchni mniejszym od 0,9, a kąt pochylenia α ściany bocznej konfuzora względem jego osi jest mniejszy od 30. Poza tym we wnętrzu konfuzora dla zmniejszenia strat energii przepływu powietrza jest umieszczony stożek wypełniający część przestrzeni za prostownicą strumienia powietrza. Małogabarytowa dmuchawa wirnikowa z napędem elektrycznym według wynalazku jako energooszczędna, umożliwiająca wytworzenie zwartego strumienia powietrza bądź mgły wodnej o kropelkach poniżej 5 μm o dużym zasięgu oddziaływania do usuwania zagrożeń toksycznymi i wybuchowymi gazami, powstającymi w dołowych wyrobiskach górniczych, eliminuje wady znanych strumienie, z napędem sprężonego powietrza i elektrycznych wentylatorów lutniowych, dotychczas stosowanych do usuwania wymienionych zagrożeń. Małogabarytowa dmuchawa wirnikowa z napędem elektrycznym, według wynalazku jest mówiona w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje jej konstrukcję w przekroju podłużnym, a fig. 2 obrazuje jej zainstalowanie i pracę w górniczym wyrobisku chodnikowym. W stalowej obudowie 1jest zabudowany elektryczny silnik napędowy 2, na wale, którego jest osadzony wirnik 3 do sprężenia strumienia powietrza 4, bądź mgły wodnej. Za

3 wirnikiem 3 jest zabudowana prostownica 5 strumienia powietrza 4. Stosunek średnicy wewnętrznej Dw wirnika 3 do jego średnicy zewnętrznej Dz, wynosi najkorzystniej 0,65, umożliwiając wytworzenie sprężenia powietrza rzędu 600 Pa. Za prostownicą 5 jest umieszczony konfuzor 6, o kącie pochylenia a jego ściany bocznej 7 względem osi mniejszym od 30. Średnica otworu wlotowego 8 konfuzor 6 jest w przybliżeniu równa średnicy zewnętrznej Dz wirnika 3. Przekrój wylotowego otworu 9 konfuzor 6 jest mniejszy od przekroju otworu wylotowego 10 prostownicy 5, a korzystnie stosunek tych powierzchni mniejszy od 0,9. Dla zmniejszenia strat energii przepływu powietrza przez konfuzor 6, jest w nim umieszczony stożek 11, wypełniający część przestrzeni za prostownicą 5. Powietrze zassane do wlotowego otworu 12 obudowy 1 jako strumień powietrza 4 zostaje sprężone w wirującym wirniku 3 i w prostownicy 5. Następnie zawarta w nim energia ciśnienia statycznego zostaje zamieniona na energię kinetyczną podczas przepływu przez konfuzor 6. Wypływający z wylotowego otworu 9 dmuchawy 13 strumień powietrza 14 o dużej prędkości i skoncentrowany, pokonując odległość około 40 m, dopływa do frontu robót górniczych 15 wyrobiska chodnikowego 16 i usuwa z niego zgromadzone po odpaleniu ładunków wybuchowych toksyczne gazy. Miejsce to do chwili zabezpieczenia przed obwałem oraz do wyposażenia w wentylację tłoczącą jest przetwietrzane strumieniem powietrza 14 z otworu wylotowego 9 dmuchawy 13. Dla przykładowego wykonania małogabarytowej dmuchawy według wynalazku w obudowie o średnicy wewnętrznej 350 mm i długości 400 mm, z napędowym silnikiem elektrycznym o mocy 1,5 kw, można uzyskać w niej natężenie przepływu powietrza 1 m3/s, a prędkość wypływu strumienia powietrza z jej otworu wylotowego 31,8 m/s, zapewniającą w odległości od tego otworu m, prędkość strumienia powietrza 1-2 m/s jako wystarczająco dużą do skutecznego usuwania nagromadzonych tam gazów i pyłów.

4

5 Fig. 2

6 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł