Полезная модель устройства для производства водяного тумана в угольной шахте

Полезная модель относится к угольной промышленности к устройству для производства водяного тумана и подаче этого тумана по горным выработкам угольной шахты. В патенте РФ №2678218 представлено устройство для получения водяного тумана в условиях угольной шахты. В ходе эксплуатации устройства установлено, что устройство с туманообразующими форсунками нестабильно работает при наличии значительных примесей в воде пожарно-оросительного трубопровода угольной шахты. Необходимо обеспечить подключение электроконтактных манометров и электрических датчиков приборов измерения давления воды и сжатого воздуха системы АГК шахты к устройству. Необходимо конструктивно обеспечить возможность фиксации положения гидравлических туманообразующих форсунок на коллекторе устройства по направлению движения вентиляционной струи или против направления движения вентиляционной струи.
Из общетехнической информации известно, что для эффективной фильтрации воды возможно применить последовательное подключение нескольких фильтров с разной тонкостью фильтрации - то есть с различной пропускной способностью размеров частиц в фильтруемой воде. Как правило первый фильтр по ходу движения воды обозначают фильтр грубой очистки воды, второй и последующие фильтры - фильтры тонкой очистки воды. В результате применения последовательной фильтрации воды через фильтры с различной тонкостью фильтрации можно добиться высокой степени очистки воды, при этом частицы различных размеров осаждаются на различных фильтрах и при наличии значительного загрязнения воды не происходит снижение пропускной способности всей фильтрующей системы. По требованиям Приказа Ростехнадзора от 01.12.2011 N 678 "Об утверждении Положения об аэрогазовом контроле в угольных шахтах" к системам аэрогазового контроля угольной шахты такая система аэрогазового контроля шахты (далее по тексту система АГК), в том числе, должна обеспечивать непрерывный мониторинг параметров состояния вспомогательного технологического оборудования, обмен информацией поступающей с датчиков и измерительных приборов на вспомогательном оборудовании с диспетчерским пунктом, обработку поступающей информации, отображение поступающей информации в интерфейсе пользователя программно-аппаратными компонентами системы АГК шахты, хранение информации.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является обеспечение стабильной работы устройства УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016 (далее по тексту «устройство») при подключении к пожарно - оросительному трубопроводу угольной шахты с наличием значительных примесей в воде, подключение электроконтактных манометров и электрических датчиков приборов измерения давления воды и сжатого воздуха системы АГК шахты к устройству для мониторинга работы устройства, фиксации положения гидравлических туманообразующих форсунок устройства.
Поставленная задача решена путем внесения конструктивных изменений в устройство, разработки способа и схемы подключения электроконтактных манометров и электрических датчиков приборов измерения давления воды и сжатого воздуха системы АГК шахты к устройству.
Сущность полезной модели.
Для обеспечения стабильной и бесперебойной работы устройства при подключении к пожарно-оросительному трубопроводу шахты с наличием значительного количества примесей в воде применяется последовательное, по ходу движения воды от пожарно-оросительного трубопровода к форсункам, соединение нескольких переносных разборных корпус фильтров для воды, при этом тонкость фильтрации фильтрующих элементов, - минимальный размер частиц которые задерживаются фильтрующим элементом, снижается по ходу движения воды до минимального, технически достижимого. На фигуре №1 приведена гидравлическая схема с последовательным подключением переносных разборных корпус фильтров для воды. Тонкость фильтрации фильтрующего элемента 1 составляет 30 мкм, тонкость фильтрации фильтрующего элемента 2 составляет 10 мкм. В результате такого последовательного подключения переносных разборных корпус фильтров вода с наличием значительных примесей из пожарно-оросительного трубопровода сначала проходит очистку в фильтрующем элементе (1) переносного разборного корпус фильтра, а затем оставшиеся в воде частицы осаждаются в фильтрующем элементе (2) переносного разборного корпус фильтра. При этом скорость движения воды через фильтрующие элементы не снижается, тонкость очистки воды снижается, в результате чего устройство стабильно работает при наличии значительных примесей в воде более продолжительное время без замены фильтрующих элементов.
Для снижения времени замены фильтрующих элементов в переносных разборных корпус фильтрах для воды крепление заглушки (4) к фланцу (3) осуществляется быстроразъемным соединением фигура №2 и фигура №3. Электроконтактный манометр измерения давления воды и сжатого воздуха системы АГК шахты подключается при помощи высоконапорного рукава (12) и штуцера (9) через технологические отверстия, выполненные в корпусе (8) регулируемого или не регулируемого дросселя устройства фигура №4, фигура №5. Электрический датчик (17) прибора измерения давления воды и сжатого воздуха (19) системы АГК шахты подключаются при помощи штуцера (16) через технологические отверстия, выполненные в корпусе (8) регулируемого или не регулируемого дросселя устройства, фигура №7. В результате, давление воды или сжатого воздуха в дросселе механически передается на электроконтактный манометр или электрический датчик прибора измерения давления, где затем преобразуется в электрический аналоговый сигнал или в цифровой сигнал и передается в систему АГК шахты.
Для фиксации положения гидравлических туманообразующих форсунок (13) устройства применяются крюки (14) и (15) фигура №6. Крюк (15), продетый в кольцо на седелке позволяет цеплять седелку к конструкциям крепления бортов и кровли горной выработки, крюк (14) позволяет фиксировать седелку с форсункой на определенный угол относительно вертикальной оси за счет фиксации седелки к крюку (15), на который подвешивается седелка с форсункой.
Пример промышленного применения модели.
Пример 1. Для решения проблемы пылеподавления на сопряжении очистного забоя (лавы) с конвейерном штреком было применено устройство УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016 исполнения УПМВТ РСДФ. 612451.001-01 с гидравлическими туманообразующими форсунками. По причине наличия значительных примесей в воде пожарно-оросительного трубопровода было установлено последовательно по ходу движения воды от пожарно-оросительного трубопровода к форсункам два переносных разборных корпус фильтра в сборе с корпусом узла управления. Гидравлическая схема устройства представлена на фигуре №1. Тонкость фильтрации фильтрующего элемента (1), выполненного из текстурированных пропиленовых нитей составляет 30 мкм, тонкость фильтрации фильтрующего элемента (2), выполненного из текстурированных пропиленовых нитей составляет 10 мкм. Устройство подключалось к участковому пожарно-оросительному трубопроводу. Для уменьшения времени на замену фильтрующих элементов (1) и (2) переносные разборные корпус фильтры для воды были выполнены с быстроразъемными соединениям с замком на одном болту фигура №2. В быстроразъемном соединении крышка фланца (4) прижималась к фланцу (3) при помощи хомута (5), хомут (5) закрывался на болт (6). Для замены фильтрующего элемента (2) необходимо открутить болт (6), разъединить хомут (5) одновременно крышка (4) отходит от фланца (3), затем откручивается стопорная гайка (7) и извлекается фильтрующий элемент (2). Установка чистого фильтрующего элемента (2) производится в обратном порядке. Для подключения электроконтактного манометра системы АГК шахты к устройству в целях вывода параметров работы устройства на монитор оператора системы АГК шахты применялся манометр сигнализирующий ДМ8017Сг (10) системы АГК шахты фигура №5. Манометр (10) устанавливался в опорную втулку (11) корпуса узла управления и соединялся при помощи высоконапорного рукава (12) и переходного штуцера (9) с корпусом (8) регулируемого дросселя. Давление воды в дросселе механически, через высоконапорный рукав (12) передавалось на манометр сигнализирующий ДМ8017Сг (10). При снижении порогового значения давления воды менее 15 ат. манометр выдавал аналоговый электрический сигнал в систему АГК шахты.
Для фиксации направления гидравлических туманообразующих форсунок (13) коллектора устройства применялись крюки (14) и (15) фигура №6. Для подвешивания седелки с гидравлической туманообразующей форсункой к конструкциям крепления кровли и бортов горной выработки применялся крюк (15), продетый через кольцо на седелке, для фиксации седелки с форсункой на угол 45° относительно вертикальной оси применялся крюк (14), который соединял седелку с форсункой и крюк (15) на угол 45°.
Пример 2.
На фигуре №7 представлена схема подключения электрического датчика прибора СДД 01.01.G1000 по ТУ 4212-302-44645436-2005 системы АГК шахты к устройству для непрерывного измерения давления воды. В штуцер (16), который вкручивается в корпус регулируемого дросселя (8) устанавливается выносной тензомодуль (17), который является электрическим датчиком измерения давления прибора СДД 01.01.G1000. В результате давление воды в переносном разборном корпус фильтре передается на выносной тензомодуль прибора СДД 01.01.G1000. Прибор СДД 01.01.G1000 непрерывно отображает давление воды, преобразует значение давления воды в выходной электрический аналоговый сигнал или выходной электрический цифровой сигнал, который поступает в систему АГК шахты.
Пример 3.
Проектное решение. При применении устройства УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016 исполнения УПМВТ РСДФ. 612451.001-01 с гидравлическими туманообразующими форсунками для пылеподавлении в месте сброса угля с конвейера на угольный склад фигура №9 необходимо обеспечить давление воды, подаваемой на устройство не менее 60 ат, давление воды в пожарно-оросительном трубопроводе на поверхности угольной шахты как правило не превышает 16 ат. Для увеличения давления воды до 60 ат, подаваемой на устройство из пожарно-оросительного трубопровода, применяется повышающий давление воды нагнетающий плунжерный насос УНВ-2М160 (21) фигура №8. Запуск в работу насоса УНВ-2М160 выполняется автоматически с запуском ленточного конвейера.
Краткое пояснение к чертежам.
На фигуре №1 представлена гидравлическая схема с последовательным подключением двух переносных разборных корпус фильтра для воды:
1. Фильтрующий элемент с тонкостью фильтрации 30 мкм;
2. Фильтрующий элемент с тонкостью фильтрации 10 мкм;
На фигуре №2 представлен переносной разборный корпус фильтр для воды в сборе с корпусом узла управления устройства УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016 с быстроразъемным соединением на болте:
3. Фланец;
4. Крышка фланца;
5. Хомут;
6. Болт;
7. Стопорная гайка.
На фигуре №3 представлен переносной разборный корпус фильтр в сборе с корпусом узла управления устройства УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016 с быстроразъемным соединением на клине.
На фигуре №4 представлен регулируемый дроссель РСДФ. 306412.001 устройства УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016.
8. Корпус;
9. Переходной штуцер.
На фигуре №5 представлен переносной разборный корпус фильтр в сборе с корпусом узла управления устройства УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016 исполнения УПМВТ РСДФ. 612451.001-01 с установленным манометром ДМ8017Сг системы АГК шахты:
10. Манометр ДМ8017Сг;
11. Опорная втулка;
12. Высоконапорный рукав.
На фигуре №6 представлена фиксация седелки с гидравлической туманообразующей форсункой при помощи крюков:
13. Гидравлическая туманообразующая форсунка;
14. Крюк для фиксации седелки;
15. Крюк, продетый через кольцо на седелке.
На фигуре №7 представлена схема подключения прибора СДД 01.01.G1000 по ТУ 4212-302-44645436-2005 системы АГК шахты к устройству УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016:
16. Штуцер;
17. Выносной тензомодуль;
18. Электрический кабель;
19. Прибор СДД 01.01.G1000.
На фигуре №8 схематично представлено устройство УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016 исполнения УПМВТ РСДФ. 612451.001-01 с гидравлическими туманообразующими форсунками при работе с нагнетающим плунжерным насосом УНВ-2М160:
20. Пожарно-оросительный трубопровод;
21. Нагнетающий плунжерный насос УНВ-2М160, подключенный к автоматизированной системе управления ленточным конвейером;
22. Корпус фильтр для воды в сборе с корпусом узла управления;
23. Высоконапорный рукав;
24. Кран шаровой;
25. Коллектор с гидравлическими туманообразующими форсунками. На фигуре №9 схематично представлена галерея ленточного конвейера с установленным в месте сброса угля коллектором с гидравлическими туманообразующими форсунками устройства УПМВТ РСДФ. 612451.001 по ТУ28.25.14-007-50576573-2016 исполнения УПМВТ РСДФ. 612451.001-01:
26. Цепи для подвески коллектора с гидравлическими туманообразующими форсунками к несущим конструкциям конвейерной галереи.
Литература.
1. Патент РФ №2678218.
2. Приказ Ростехнадзора от 01.12.2011 N 678 "Об утверждении Положения об аэрогазовом контроле в угольных шахтах".
3. ТУ28.25.14-007-50576573-2016.
4. ТУ 4212-302-44645436-2005.