ГИДРОРЕАКТИВНЫЙ ПЫЛЕПОДАВИТЕЛЬ

Полезная модель относится к устройствам для обеспыливания воздуха, в частности, на предприятиях горной промышленности. Устройство также можно использовать для борьбы с местными скоплениями газа, турбулизации потоков воздуха и т.д.
Известно устройство для пылеподавления, содержащее цилиндрический корпус, жестко связанные между собой турбинку и крыльчатку с разбрызгивающими соплами, установленные на пустотелом валу, и патрубок для подвода воды (авторское свидетельство СССР №900032, кл. Е 21 F 5/04, 1980 г). Принцип действия известного устройства заключается в том, что при вращении гидрореактивной турбинки создается разрежение, запыленный воздух поступает в корпус, завихряется и смешивается с каплями жидкости, при этом пыль осаждается и стекает по корпусу в виде шлама. Опыт использования известного устройства подтверждает его высокую эффективность при применении как для пылеподавления, так и для борьбы с местными скоплениями газа.
К недостаткам данного устройства следует отнести незащищенность вращающихся узлов от попадания в них посторонних предметов, что приводит к затормаживанию турбинки или поломке лопастей крыльчатки. Вероятность такого попадания весьма высока, т.к. устройство находится на стреле, корпусе комбайна или на секциях крепи, т.е. работает вблизи зон разрушения массива.
Известно устройство для пылеподавления, содержащее цилиндрический корпус, пустотелый вал, на котором установлены разбрызгивающие сопла и турбинка, жестко соединенная с крыльчаткой, патрубок для подвода воды и защитное ограждение с отражателем (свидетельство на полезную модель №16181, кл. Е 21 F 5/04, 2000 г.).
Защитное ограждение установлено перед крыльчаткой и содержит радиальные кронштейны и закрепленное на них металлическое или
пластмассовое кольцо. Ограждение защищает вращающиеся узлы от падающих кусков и предохраняет лопасти и турбинку от повреждений.
В процессе использования данного устройства имели место случаи, когда в результате динамического воздействия на ограждение происходила его деформация, в частности, происходил отрыв узлов крепления ограждения от корпуса устройства.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности защитного ограждения за счет увеличения его жесткости и стойкости к динамическим нагрузкам.
Предложен гидрореактивный пылеподавитель, содержащий цилиндрический корпус, пустотелый вал, на котором установлены разбрызгивающие сопла и турбинка, жестко соединенная с крыльчаткой, патрубок для подвода воды и защитное ограждение, закрепленное на корпусе.
Отличием предлагаемого устройства является то, что оно дополнительно снабжено металлическим опорным кольцом, соединенным с ограждением и корпусом, причем с ограждением кольцо соединено жестко, а на корпусе установлено с возможностью продольного перемещения и снятия с него.
Предлагаемый гидрореактивный пылеподавитель имеет повышенный срок службы, т.к. защитное ограждение имеет высокие жесткость и прочность, т.е. может выдерживать значительные нагрузки от динамических воздействий. При ударах в защитное ограждение металлическое опорное кольцо передает основную часть нагрузок на корпус и предохраняет узлы крепления от разрушения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид гидрореактивного пылеподавителя, на фиг.2 - разрез I-I фиг.1.
Гидрореактивный пылеподавитель содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого на пустотелом валу 2 размещены гидрореактивная турбинка 3 и жестко соединенная с нею крыльчатка 4. Разбрызгивающие сопла 5 также установлены на пустотелом валу 2 и через него связаны с турбинкой и крыльчаткой. Перед крыльчаткой установлено ограждение 6,
состоящее из радиальных кронштейнов 7 и связанного с ними кольца 8. Указанное кольцо является элементом защитного ограждения и препятствует проникновению через ограждение посторонних предметов.
Один из кронштейнов может выполнять функции патрубка 9 для подвода воды к пустотелому валу 2. В ограждение 6 соосно турбинке может быть встроен отражатель 10, выполненный в виде усеченного конуса. Пустотелый вал с одной стороны установлен в корпусе с помощью подшипника 11, ступицы 12 и ребер 13. Для соединения с корпусом кронштейны 7 ограждения имеют оси 14, а корпус - гнезда 15. Фиксацию осей в гнездах производят с помощью шплинтов 16.
Гидрореактивный пылеподавитель снабжен металлическим опорным кольцом 17, который с помощью сварки жестко через оси 14 соединен с защитным ограждением 6 и установлен на корпусе 1 с возможностью продольного перемещения и снятия с него. Для установки защитного ограждения оси 14 помещают против гнезд 15 и надвигают ограждение с опорным кольцом 17 на корпус 1, после чего оси фиксируют в гнездах с помощью шплинтов 16. Гидрореактивный пылеподавитель работает следующим образом.
Жидкость по патрубку 9 через пустотелый вал 2 поступает к разбрызгивающим соплам 5. При истечении жидкости из сопел, вследствие их перпендикулярного расположения к оси вращения и установки под углом к плоскости вращения, создается крутящий момент. Под действием его турбинка 3 вместе с крыльчаткой 4 вращается и в корпусе устройства создается разрежение, за счет чего происходит всасывание в него запыленного воздуха.
Запыленный воздух завихряется и смешивается с каплями жидкости, разбрызгиваемой соплами 5. Пыль осаждается на мокрых плоскостях крыльчатки и центробежной силой отбрасывается к корпусу 1, с которого стекает в виде шлама.
Воздушные потоки, возникающие при вращении сопел и крыльчатки, обеспечивают высокую степень диспергирования воды.
3
Сформировавшийся оросительный факел направляют на очаг пылеобразования. На выходе из пылеподавителя внутренняя часть факела попадает на отражатель 10 и отбрасывается им от центра, при этом происходит дополнительная турбулизация водовоздушного потока. За счет этого, а также за счет увеличения плотности потока в факеле повышается эффективность пылеподавления. При давлении воды 5 МПа и расходе ее 35 л/мин производительность пылеподавителя составляет 1, 45 м/с, а эффективность подавления пыли увеличивается до 99,2%, в т.ч. по фракциям менее 10 мкм - 87,9%.
Посторонние предметы (куски угля и породы и т.д.) попадают на ограждение 6, где гасится их энергия, и падают на почву выработки. Жесткость конструкции ограждения, создаваемая металлическим опорным кольцом 17, исключает вероятность деформации кронштейнов 7 и отрыв гнезд 15 от корпуса. Для обеспечения доступа к вращающимся частям устройства удаляют шплинты 16 и снимают путем продольного перемещения опорное кольцо 17 с ограждением 6 с корпуса 1. Испытания показали, что опорное кольцо обеспечивает сохранность вращающихся узлов и элементов ограждения во всем диапазоне действующих динамических нагрузок от падающих кусков угля и породы.