устройство для обеспыливания воздуха

Формула изобретения

Устройство для обеспыливания воздуха, содержащее пылевоздухопроводы с оросителями, рабочее колесо осевого вентилятора, электродвигатель и прямоточный циклон, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено пластинчатыми увлажнителями пыли, рабочее колесо установлено соосно с валом электродвигателя на входе в корпус прямоточного циклона, в боковой стенке которого по образующей выполнена продольная щель, тангенциально сообщая внутреннюю стенку циклона с вертикальной боковой стенкой шламоотводящего канала, а пылевоздухопроводы подсоединены к трапециевидной камере, у которой смежные углы боковых стенок равны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обеспыливания технологических процессов подземной угледобычи.

Известны отечественные пылеуловители типа П-14М и ПШ-150 (см. Ищук И.Г., Поздняков Г. А. "Средства комплексного обеспыливания горных предприятий. "Справочник. -М.: Недра, 1991, с.76-81).

В этих пылеуловителях центробежные вентиляторы с числом оборотов колеса 2900 об/мин, а для улавливания образующегося шлама применяются прямоточные циклоны.

Недостатком этих, принятых за аналоги, пылеуловителей являются высокие, превышающие установленные ПДУ, уровни производственного шума и недостаточно высокие коэффициенты очистки воздухa от пыли, составляющие соответственно 0,95 и 0,99, которые не обеспечивают высокоэффективного обеспыливания работы современных горнопроходческих и добычных комбайнов.

За прототип взято изобретение по а.с. 166688, МПК Е 21 F 1/00, 1/06, б. и. 29, опубл. 07.08.91. Устройство для подавления пыли, включающее два приемных воздуховода с установленными внутри каждого из ниx оросителем и paбочим колесом осевого вентилятора, которые соединены с помощью цилиндрической передачи и муфты с валом электродвигателя, установленного между приемными воздуховодами. Выходные части приемных воздуховодов подсоединены к полицилиндрическому шламоуловителю.

При работе устройства запыленный воздyx поступает в приемные воздуховоды, смачивается оросителями и закручивается рабочим колесом в каждом воздуховоде, после чего происходит интенсивное смешивание обоих закрученных потоков с дополнительной турбулизацией суммарного потока и образованием капель шлама, а затем воздушношламовая смесь поступает в полицилиндрический шламоуловитель, где шлам улавливается и отводится за пределы устройства, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу горной выработки.

Устройство обеспечивает высокий коэффициент очистки воздуха от пыли, равный 0,99.

Недостатком рассматриваемого прототипа являются:

1. Использование двух рабочих колес осевых вентиляторов с цилиндроконической передачей им вращения от вала электродвигателя, что усложняет конструкцию, вызывает дополнительный шум и снижает надежность устройства;

2. Недостаточная эффективность работы полицилиндрического шламоуловителя, унос шлама в котором составляет 4,5-5,0%.

Изобретение направлено на упрощение конструкции, существенное снижение шламоуноса с обеспыленным воздухом, а также на повышение эффективности промывки воздуха и очистки его от тонкодисперсных фракций пыли.

На фиг.1 схематически представлен общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство для обеспыливания воздуха состоит из двух приемных пылевоздухопроводов 1 квадратного сечения, внутри каждого из которых установлен ороситель 2 и пластинчатый увлажнитель пыли 3.

Пылевоздухопроводы соединены к трапециевидной в плане камере 4 с боковыми стенками 5, предназначенной дпя турбулентного смешивания двух потоков обеспыливаемого воздуха. Между пылевоздухопроводами размещен электродвигатель 6, на удлиненном валу которого закреплено рабочее колесо 7 осевого вентилятора, расположенное на входе в прямоточный циклон 8. Корпус циклона 9 имеет продольную щель 10, выполненную по образующей в стенке корпуса и сообщающуюся с шламоотводящим каналом 11.

Для обеспечения высокой турбулизации пылевоздушной смеси в месте встречи двух увлажненных потоков в камере 4 боковые стенки 5 ее размещены под углом 45^o к осям подводящих (приемных) пылевоздухопроводов 1, благодаря чему капли шлама и воды, выбрасываемые из пластинчатых увлажнителей пыли 3 со скоростью 20-25 м/с, ударясь о плоскости боковых стенок, будут разбиваться от механического удара капель о жесткую стенку, а также под воздействием высокой турбулентности, возникающей при скрещивании и взаимопроникновении двух многокомпонентных потоков.

Указанные аэрогидродинамические явления, протекающие внутри камеры 4, обеспечивают интенсивную турбулизацию в месте пересечения двух рассматриваемых потоков в стесненном стенками камеры пространстве, достаточную для эффективного смачивания тонкодисперсных фракций пыли.

Работает устройство следующим образом. Запыленный воздух под воздействием рабочего колеса 7 осевого вентилятора, приводимого электродвигателем 6, поступает в приемные пылевоздухопроводы 1, смачивается оросителями 2, после чего поступает в пластинчатые увлажнители пыли 3 и проходит через его щелевые каналы, в которых благодаря возникающей в них высокой турбулизации происходит интенсивное смачивание пылевых частиц с образованием на стенках пластин шламовой пленки, которая перемещается вместе в потоком к выходной части увлажнителя, образуя при этом на торцевых кромках пластин капли шлама. Эти капли срываются потоком, движущимся со скоростью не менее 20 м/с, и выбрасывается на внутренние стенки боковин 5 камеры смешивания потоков 4.

Здесь происходит механическое разрушение капель шлама и воды при ударе их о стенку, а также аэродинамическое распыливание paздробленных капель воздействием взаимного проникновения двух смешивающихся многокомпонентных потоков, создавая при этом благоприятные условия для смачивания еще несмоченных тонкодисперсных частиц пыли. По выходе из камеры 4 смешанный поток поступает в зону действия рабочего колеса 7 осевого вентилятора на входе в прямоточный циклон 8, закручивается и в закрученном виде проходит внутри корпуса 9, создавая центробежные силы, под действием которых капли шлама, воды и водяного тумана отбрасываются на внутренние стенки циклона 9 и образуют на них шламовую пленку, которая под действием потока винтообразно перемещается к выходному отверстию циклона 9, попадая по пути в шламоотводящую щель 10, и тангенциально отводится через шламоотвод 11 за пределы устройства, а очищенный от пыли, шламa и водяного тумана воздух выбрасывается в атмосферу горной выработки.