Устройство для улавливания пыли при бурении в условиях многолетней мерзлоты

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 040581 (21) 3288280/22 03 (511 М. Ктт. Э

F 21 С 7./00 сприсоединениеи заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1503ВЗ. Бюллетень МО10 (531УДК 622.807. . 002. 54(088. 8) Дата опубликования описания 150383

A.Ñ. Гумилевская, Н.И. Андриенко и П,Д. Чабан. (72) Авторы изобретения

7%ято1ф q

)) . мкл1а т

Всесоюзный научно-исследовательский институт и редких металлов (71) Заявитель

Я@д110) " " н Р (54) уСТРОЙСТБО ДЛЯ УЛЛБЛИВлнИЯ ПЫЛИ

ПРИ БУРЕНИИ Б УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛО1Ы

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для улавливания пыли при бурении скважин в условиях многолетней мерзлоты.

Известна пылеулавливающая установка для бурения скважин в вечномерзлых горных породах, включающая циклон, пылевоздушную магистраль, фильтр тонкой очистки, вентилятор и герметизатор устья скважины 11.

Недостатком данного устройства . является сложность конструкции и необходимость периодической очистки циклона и фильтра, что приводит к снижению эффективности устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для улавливания пыли- при бурении в условиях многолетней мерзлоты, включающее зонт, герметизирующий устье скважины и приспособление для осаждения пыли 2 ).

Однако данное устройство характеризуется йедостаточной интенсивностью подавления пыли и низкой эффективностью устройства.

Цель изобретения — повышение эффективности подавления пыли. указанная цель достигается тем, что устройство для улавливания пыли при бурении в условиях многолетней мерзлоты, включающее зОнт, герметизирующий устье скважины, п пылеотводящий патрубок, выполненный с изгибом, снабжено нагревателем инфракрасного излучения, выполненным -з виде спирали, установленной по сечению пылеотводящег,з патрубка на его изгибе, пакетом пластин, выполненных из упругого материала, и генератором ультразвуковых колебаний, нри этом пластины соединены между собой и с генератором ультразвуковых колебаний и установлены на выходе пылеотводящего патрубка.

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство включает зонт 1, скважину 2, пылеотводную магистраль 3, нагреватель инфракрасного излучения

4, электротеплоизоляционный корпус нагреватЕля 5, нагревательные элементы, в данном случае в виде спирали. б, установленной в трубках, вывод спирали для включения в электросеть 7, пакет 8 параллельно набран1004631 ных пластин 9, выполненных из упру- гого материала, соединенных между собой стержневым держателем 10, Пакет пластин снабжен генератором акустических волн 11.

Устройство работает следующим об-разом.

Буровая мелочь крупных размеров под действием гравитационных сил осаждается у устья скважины в зонте 1.

Взвешенные частицы образуют запылен- 10 ный поток отрицательной температуры, который под действием струи воздуха, выходящего иэ устья скважины, направляется в пылеотводящую магистраль 31 температура которой практи- 15 чески йе повышается, что исключает налипание пыли на стенках пылеотводящей магистрали, которой передается вибрация от бурового станка. На пути пылевого потока в месте перегиба пы- gg леотводной магистрали установлен нагреватель инфракрасного излучения, выполненный из.электрического нагревателя 6 и закрепленный на электротеплоиэоляторе 5, имеющем форму коль-25 ца с диаметром меньшим, чем у пылепровода.

Источником энергии при инфракрасном Нагревании служат инфракрасные излучатели с длиной волны 1,3-4 мкм, В качестве источника использован электрический нагреватель, состоящий из вольфрамовой спирали и помещенный в герметическую кварцевую трубку, наполненную газом и парами йода. Тепловой поток от нагревателя.воздействует на проходящий через него ййлевой поток и подогревает его до положительной температуры, величина которой определена температурой вечномерэлой породы и количеством воздуха, подаваемого в скважину.

В подогретом пылевом потоке происходит оттаивание частичек льда, находящихся в потоке вместе с пылью. оттаивающие частицы льда превраща- 45 ются в капельки воды, на которых оседают частички пыли. В области положительных температур частицы пыли частично слипаются (коагулируют) .и, двигаясь далее по магистрали, встре- 50 чают на своем пути акустические волны ультразвукового диапазона (1,5 ° 10

10 Гц), получаемые от генератора ультразвуковых колебаний, и направ" ленные перпендикулярно движущемуся потоку. При прохождении запыленного потока через акустические волны ультразвукового диапазона происходит очистка запыленного воздуха путем осаждения пыли в ультразвуковом поле.

Увлажненные частицы пыли под действием гравитационных сил осаждаются на землю при выходе из пылеотводной магистрали, где подвергаются воздействию отрицательных температур и замерзают, что предотвращает их распространение в атмосферу. На все устройство для улавливания пыли передается вибрация от бурового станка, та как оно непосредственно взаимодействует с ним одним из своих элементов — зонтом. В результате этой вибрации исключается налипание оттаивших частиц на параллельно набранных пластинках и стенках пылеотводной магистрали.

Использование данного изобретения позволяет значительно снизить запыленность воздуха при бурении в условиях многолетней мерзлоты и улучшить условия труда бурильщиков.

Формула. изобретения

Устройство для улавливания пыли при бурении в условиях многолетней мерзлоты, включающее зонт, герметизирующий устье скважины, и пылеотводящий патрубок, выполненный с изгибом, о т л и ч,а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности подавления пыли, оно снабжено нагреватЕлем инфракрасного излучения, выполненным в виде спирали, установленной по сечению пылеотводящего патрубка на его изгибе, пакетом пластин, выполненных иэ упругого материала, и генератором ультразвуковых колебаний, при этом пластины соединены между собой и с генератором ультразвуковых колебаний и установлены на выходе пылеотводящего патрубка.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,Р 542826, кл. E 21 С 7/00, 1975.

2. Кутузов Б.Н. и др. Пневмотранспортные и обеспыливающие системы буровых станков на.карьерах. М., "Недра", 1979, с. 203, рис. 141 (прототип).

1004631

Составитель И. Аллагулов

Редактор Л. Авраменко Техред Ж.Кастелевич Корректор:

: A. Ференц

Подписное

Заказ 1825/43 Тираж 601

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,"X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4