Способ получения пылеподавляющей парогазовой смеси и устройство для его осуществления

 

1. Способ получения пьшеподавляющей парогазовой смеси,заключаницийся в нагревании и испаренш{ вода, 6 т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьвиения экономичности при получении пылеподавляющей смеси на бурильных установках с двигателями внутреннего сгорания за счет умень шения энергозатрат и расхода воды, пылеподавляющую смесь получают, пропуская вьослопные газы двигателя внутреннего сгорания через слой § воды, имеющей те тературу не менее чем на 35° С вьнае температуры окруО ) жанлцего воздуха.

СОЮЗ COBKTCHHX. ссс

РЕСПУБЛИН

3(59 Е 21 Р 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/"" н с стсссссссссс сиссстсссс тат

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЖ ЫТИЙ (21) 3575963/22-03 (22) Об.04.83 .(46) 07.11.84. Бюа. Ф 41 .(72) B.С.Евсеев,- В.А.Соловьев, Б.А,Борзаковский, ВЛ.хабловский и В.А.Старцев (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургни и Производст - венное объединение "Уралкалий" (53) 622.807.002.54(088.8) (56) I ..Йссдедование и испытание самоходной буровой техники, Свердловск, 198.2, с .:97-103 .

2. Иедведев И.И. и др. Борьба с аыньв на .калийных рудниках. И., "Недра", 1977„с. 1с13-118, .124 (нрототнп) .

ÄSUÄÄ 1122836 A (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЫЛЕПОДАВЛЯКЩЕЙ

ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ получения пылеподав-. ляющей парогазовой смеси, заключающийся в нагревании и испарении воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эконоьячности при получении пыпеподавляющей смеси на бурильных установках с двигателями внутреннего сгорания за счет уменьшения энергозатрат и расхода воды, пьшеподавляющую смесь получают, прсяуская выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания через слой

Ф воды, имеющей температуру не менее Q чем на 35 С выше температуры окружающего воздуха.

11

2. Устройство для получения пы- . леподавляющей парогазовой смеси, включающее испаритель и расходный бак для воды, сообщенные между собой трубопроводом, а также патрубок для подачи пылеподавляющей сйеси к источнику пылевыделения, о т л 8 ч а ю щ. е е с я тем, что оно снабжено терморегуляторам, а испаритель

22836 вынолнен в виде .барботажного бака, снабженного. перфорированным патруб- . ком для подачи. выхлопиых газов двигателя внутреннего сгорания и сообщенного посредством дополнительного трубопровода с расходным баком, причем расходный бак размещен выше барботажного, а терморегулятор установлен s дополнительном трубопроводе.

Изабретенне относится к горной прамышпениости и мажет быть ислапьзована для ныпеподавления прн буре нии соляных пород на бурильных уста новках с двигателями внутреннего

crорания.

Известен способ получения пыпепо давляющей смеси, заключающийся в распыпении воды сжатым воздухом и подаче смеси к источнику пылевьделения ® в результате чего происходит коагуляция пыпевидных частиц и увлажнена буровая мелочь на уменьшает запы-. ленностью воздуха 1.1 j. устройства для осуществления этого способа состоит из компрессора, воздушного ресивера, бака для воды, блока подготавкИ воздушно-водяной смеси (распыпителя) и трубопроводов для соединения узлов уст- 0 ройства и для подачи пыпеподавляющей воздушно-водяной смеси к источнику пыпевыделения 111.

Недостатком способа и устройства для его осуществления является высЬкий расход воды.

Отсутствие на соляных рудниках системы подземного водоснабжения вызывает сложности в доставке воды с поверхности, и связана со значнтепь- 36 ными трудозатратами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ "получения пьдеподавляющей парогазовой смеси, заключающийся в нагревании и испарении воды. . Полученная па.известному способу пыпеподавляющая парогазовая смесь подается к источнику пыпевыделения, сме 4@ шнвается с хоподныи воздухом, в результате чего создается пересыщение водяных паров. При попадании в иересыщенную водяными парами атмосферу пылевых частиц, они становятся центрами конденсации, Обладая высокой гйгроскопичностью соляная пыль смачиваетея, коагулирует и выпадает на почву (2 1.

Наиболее близким к изобретению является устройство, включающее испаритель (электрический парагенератар) и расходный-бак для воды, сообщенные между собой трубопроводом, а также патрубок для подачи пыпеподавляшщей меси к источнику пыпевьделения. 12).

Недостатками известного способа и устройства являются высокий расход воды, в частности, при использовании на бурильных установках достигающий 0,33 л/он и электроэнергии (энергоемкость 0,5-0,8 кЖ-ч/л), Цель изобретения- повышение экономичности при получении пыпеподаэляющей. смеси на бурильных установках с двигателями внутреннего сгорания за счет уменьшения энергозатрат и расхода воды.

Эта цель достигается тем, что еог.— ласно способу пепучения пыпеподавляющей парогазовой смеси, заключающемуся в нагревании и испарении воды, пыпенодавляющую смесь получают, пропуская выхлопные газы двигателя внутреннега сгорания через слой зады,, имеющей температуру не менее чем . на 35 С выше температуры окружапяце-о воздуха, Такой способ осуществляется устройством, включающим испаритель и расходный бак для воды, сообщенные между собой трубопроводам, и патрубок для подачи пыпеподавляющей смеси к источнику пыпевьделения, который

3 . 1122 снабжен терморегулятором, .а испаритель выполнен в виде барботажного бака, снабженного перфорированным патрубком для подачи выхлопных гаЗов двигателя внутреннего:сгорания и сообщенного посредством дополнительного трубопровода с расходным баком, причем расходный бак размещен вьюне барботажного, а терморегулятор установлен в дополнительном трубопроводе.

Иа фиг. 1 показана принцийиальная схема устройства для приготовления пыпеподавляющей смеси; на фиг.

2 — зависимости влагосодержания вых.лопных газов и запыленности воздуха.

Устройство состоит из барботаж ного бака 1 с патрубком 2 с отверстиями, соединенного с выхлопным коллектовомдвигателя внутреннего сго-; рания, расходного бака, трубопровода 4, соединяющего дно расходного. бака с дном барботажного, и дополнительного трубопровода 5 с встроенным в него терморегулятором 6. Средняя часть барботажного бака 1 соединена .трубопроводом 5. с дном расходного бака 3. Дно расходного бака 3 установлено на уровне средины барботажного бака 1. К выхлопному отверстию

7 подсоединен трубопровод 8 для подачи аылеподавляющей смеси к источнику пылевыделения.

В трубопровод 8 встроен тройниковый распределитель 9 с выхлопным

-патрубком 10.

Устройство работает следующим образом.

Горячие выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания .поступают через трубу 2 в барботажный .бак t. Прохо- .

40 дя через слой воды, ови донасьацаются. нараьм воды и.нагревают. воду в барботажном баке 1.. При нагревании воды до температуры, превышакщей нижний ,предел, обеспечивающий эффективное

45 подавление пыпи,,пыяеподавляющая смесь через тройниковый распределитеЛь. 9 по .трубопроводу.З подается к источнику пылевыделения. Б случае превышения температуры установленного предела (на .35".С выше температуры окружающего воздуха) терморегулятор 6 открывает доступ воды -по трубопроводу 5 иэ барботажного бака 1 в расходный бак 2, в результате чего за счет естественного побуждения происходит циркуляция воды по контуру: . барботажный бак 1 — трубопровоц S836 4 расходный бак 3 — трубопровод 4. За счет циркуляции поддерживается установленная постоянная температура в барботажном баке 1. При работе машины в условиях отсутствия запыленности, управляемый терморегулятор

6 устанавливают в открытом положении, за счет чего обеспечивается поддержание минимальной температуры барботажного бака, а следовательно и минимальный вынос воды с выхлопными газами. В этом случае при помощи тройникового распределителя 9 выхлопные газы направляют через выхлопной патрубок 10 наружу.

Обязательным условием для обес" печения циркуляции воды, а следова" тельно и поддержания необходимой температуры воды B барботажном баке

1 является распапожение дна расход- . ного бака 3 на уровне середины барботажного бака 1, т.е. расходный бак необходимо размещать выше барботажного.

Способ получения пыпеподавляющей: парогазовой смеси осуществляют сле -, дующим образом

Выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания подают в барботажный бак, где они проходят через слой воды. При про пускании выхлопных газов через слой воды пройсходит их охлаждение до температуры, близкой к температуре барботажного бака и их донасыщение водяными парами, так как выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания содержат значительное количество паров воды, образующихся в результате сгорания топлива. В зависимости от режима работы двигателя и количества подаваемого .топлива, в выхлопных газах содержится от О,54,0 объемных процентов водяного пара

Абсолютное содержание. в выхлоп-. ных газах водянь1х паров, а следовательно и эффективность действия пылеподавляющей смеси зависят от температуры выхлопных газов.

Влагосодержание выхлопных газов после пропускания их через слой во- ды в зависимости от температуры воды в барботажном баке, рассчитанное по уравнению Менделеева-Клапейрона .представлено в таблице.

Экспериментально установлено, что

1для рудников Верхнекамского месторождения:калиййых солей эффективное пылеподавление достигается при темпе.ратуре выхлопных газов не менее чем

$112283 на 35 С; вьипе температуры окружающего . воздуха. Зта закономерность установлена при получении и использоваийн . пылеподавляющей парогазовой смеси йа бурильных .установках для бурения

2БК-5ДЗВ и ИБС-1 на калийных рудни ках Верхнекамского месторождения.

На фиг, 2 приведейы зависимости влагосодержания выхлопных газов (кривая 2) и запыленности воздуха 10 .кривая 1) в зависимости от температуры выхлопных raaos.

Из графика видно, что эффективность пыпеподавления зависит от температуры» причем резкое снижения эапыленнос : 15 о тн происходит в диапазоне до 45 С, что вйше температуры окружающего воздуха на 35 С.

Опытная .проверка предлагаемых . сйособа н устройства проводилась в 20 промышленных условиях-на руднике

ДЕКРУ--1ПО i "Уралкалий" ". при бурении скважин по пласту Красный П. Так при бурении скважин диаметром ЗОО мм установкой БИС-1 запыленность возду- 25

0,016 0,028 0,849 0,083 О, 133 0,209

О» 144 0» 252 0»441 О. 747 f » 197.» 1»881 йлагосодержание, sbaaoawta газов, кг/м

Количество водяных паров, :; выделяющихся с выхлопными Фазами при р аботе дизель ного двигателя мощностью

":100 кВт, кг/мин

6 6 ха на рабочем месте бурильщика сни-. жена с 29-:48 иг/м до. 0-9 мг/мз. Температура пылеподавляющей смеси при этом составляла. 45-47 » что выше температуры окружающего воздуха на 3537 С. Дальнейшее увеличение темнературы газов не привело к существенному изменению запыленности, однако расход воды:иэ барботажного .баха в таком режиме увеличился.

Зффективность предлагаемого изобретения ao: сравнению с известньм заключается в том„ что для приготовления пылеподавляющей смеси практи.-. чески. не требуется расхода воды. Для приготовления, пыпеподавлякщей смеси испаяьзуется вода, идущая иа барботажную очистку выхлопных газов с некоторым восполнением разницы (около

10Х от .расхода. воды на барботажиую очистку). Кроме того„ исключается расход электроэнергии. на приготовление ш4неподавпяющей смеси (0,5О, 8 кВт ч/л) . Все это- подтверкдает высокую экономичность, изобретения.

1122836

220 02

360

20 (в) Фиг. 2

Составитель А.Губайловский

Редактор А.шандор Техред li,Êîöþáíÿê Корректор В.Гирняк

Заказ 8114/30 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 еъ Я

320

< в

4 е

ОЛ а7О

3ф аа

hp

Со,е

Ю 20 М 00(95) 50

Теилерааура 5ыюлоаных гаьо3, epuJ