Устройство для улавливания пыли при бурении скважин с продувкой

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для бурения скважин с продувкой забоя сжатым воздухом на объектах гидротехнического и другого подземного строительства. Цель изобретения - повьппение эффективности пылеулавливания за счет более полного улавливания тонкодисперсной фракции. Для этого во внутренней полости циклонов (ц) 1 и 2 коаксиально их корпусов закреплены посредством изоляторов 13 металлические.оболочки 9 и 10, Они соединены с разными полюсами источника 11 постоянного тока через переключатель 12 полярности. Выходящий св (Л :с MlA о ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: 13.

T Д r

ГОСУДАРСТБЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3912621/22-03 (22) 17.06.85 (46) 15.05.87. Бюл. N9 18 (71) Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

"Гидропроект" им. С,Я Жука (72) В.В.Никитин, А.А.Каторгин, И.П.Гринберг, Ю.Л.Смирнов, А.А.Хорев, Н.И.Шабалин и А.Г.Овсиенко (53) 622.807.002.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 690191, кл, Е 21 F 5/00, 1978.

Оборудование и приборы для комппексного обеспыливания угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик. Каталог-справочник, М., 1975, с. 218, рис, 174. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПЫЛИ

ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН С ПРОДУВКОЙ (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для оурения скважин с продувкой забоя сжатым воздухом на объектах гидротехнического и другого подземного строительства. Цель изобретения — повышение эффективности пылеулавливания за счет более полного улавливания тонкодисперсной фракции. Для этого во внутренней полости циклонов (Ц} 1 и 2 коаксиально их корпусов закреплены посредством изоляторов 13 металлические. оболочки 9 и 10. Они соединены с разными полюсами источника 11 постоянного тока через переключатель 12 полярности. Выходящий

131051 из скважины поток воздуха по воздухозаборной магистрали 5 подается к подводящим трубопроводам, выполненным тангенциально оболочкам 9 и 10, Войдя во внутреннюю полость Ц 1 и 2,, воздушный поток закручивается и по спирали спускается в нижнюю часть Ц

1 и 2. Отсюда через отводящие трубо7 проводы 4, общий трубопровод 6 и вентилятор 7 выводится в атмосферу, Благодаря наличию двух Ц 1 и 2 неуспевшие скоагулироваться внутри них тонкие частицы, попадая в пылеприемную камеру 8 с разными зарядами, притягиваются, чем достигается дополнительное укрупнение частиц. 2 ил, Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано на установках, предназначенных для бурения скважин с продувкой забоя сжа. тым воздухом на объектах гидротехнического и другого подземного строительства.

Цель изобретения — повышение эффективности пылеулавливания за счет более полного улавливания тонкодисперсной фракции. пь.ли.

На фиг, 1 схематически изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для улавливания пыли состоит иэ циклонов 1 и 2, снабженных подводящими 3 и отводящими 4 трубопроводами. Подводящие трубопроводы

3 подсоединены к воздухоэаборной магистрали 5, сообщающейся с устьем буровой скважины, а отводящие трубопроводы 4 через общий трубопровод 6 к вентилятору 7. Нижние концы циклонов 1 и 2 прикреплены к пылеприемной камере 8. Во внутренней полости циклонов 1 и 2 коаксиально их корпусам размещены металлические оболочки 9 и

10, соединенные с разными полюсами источника 11 постоянного тока через переключатель 12 полярности. При этом металлические оболочки 9 и 10 электрически изолированы от корпусов циклонов 1 и 2 посредством изоляторов 13, тогда как наружные металлические части устройства (корпусы циклонов, трубопроводы и т.д.) заземлены.

Устройство для улавливания пыли работает следующим образом, Выходящий из скважины поток воздуха проходит через установленное на устье скважины уплотнительное устрой- ство (не показано) и по воэдухоэаборной магистрали 5 подается к подводящим трубопроводам 3, выполненным тангенциально внутренним металлическим оболочкам 9 и 10 циклонов 1 и 2 соответственно, В проходящем по воздухозаборной магистрали 5 и подводящим трубопроводам 3 пылесодержащем поток воздуха частицы пыли разного размера распределены в среднем равномерно по всему сечению трубопровода и меняют свое местоположение в нем под влиянием постоянно действующих внутри потока местных флуктуаций. Причем, согласно законам аэродинамики, степень воздействия указанных флуктуаций на частицы пыли обратно пропорциональна массе этих частиц.

Войдя во внутреннюю полость циклонов 1 и 2, ограниченную металлическими оболочками 9 и 10, воздушный поток закручивается и постепенно по спирали опускается в нижнюю коническую часть циклонов 1 и 2, откуда через отводящие трубопроводы 4, общий трубопровод 6 и вентилятор 7 выводится в атмосферу.

При спиралеобразном с постоянно (по мере сужения конической части оболочек 9 и 10) увеличивающейся скоростью движения потока на содержащиеся в нем частицы пили действуют центробежные силы, заставляющие перемещаться пыть внутри живого сечения потока к его периферийной части, (к металлической оболочке), Однако, в отличие от флуктуаций, эффективность воздействия центробежных сил на частицы пили прямо пропорциональна их массе, т.е., чем крупнее частица, тем быстрее она приблизится к внутренней поверхности металлической обо3 13! 05 лочки и, продолжая по ней спиралеобразное движение, попадет в конечном счете в пылеприемную камеру 8. С точки зрения пылеулавливания циклоны до. статочно эффективны для пыпи с раз5 мером частиц более 5 мкм. Масса частиц размером 5 мкм и менее настолько незначительна, что их движение внутри живого сечения воздушного потока в циклоне по-прежнему будет oII- fp ределяться не центробежными силами, а местными флуктуациями, заставляющими элементарные воздушные струи внутри потока то приближаться вплотную к внутренней поверхности оболо- t5 чек, то удаляться от них. Увлекаемые элементарными воздушными струями тон-. кие частицы пыли, таким образом, неизбежно входят в контакт е внутренней поверхностью металлических обо- gg лочек. Согласно изобретению оболочки соединены с источником постоянного тока, эти частицы во время такого контакта притягиваются электрическим полем, налипают на поверхность оболо-25 чек и тем самым интенсивно выводятся из потока воздуха. Под воздействием воздуха и крупных частиц пыли, продолжающих поступать по подводящим трубопроводам в циклон, притянутые Зп электрическим полем тонкие частицы пыпи постепенно перемещаются.по внутренней поверхности оболочек в нижнюю часть циклона, где так же„как и более крупные частицы попадают в пылепри емкую камеру. Под воздействием полученного от оболочки электрического заряда, а также механического воздействия других частиц, двигающихся вдоль стенки оболочки, часть тонких 4!! частиц пыли коагулирует друг с другом, увеличиваясь в размере и массе, что ускоряет их попадание в пыпеприемную камеру, Часть тонких частиц сбрасывается в пыпеприемную камеру более круп-45 ными частицами в неуспевшем скоагулироваться виде, что может осложнить очистку пылеприемной камеры от скопившейся там пыли, так -как при этом тон17 4 кая пыль легко поднимается в воздух, За счет наличия двух групп циклонов, металлические оболочки которых соединены с противоположными полюсами источника постоянного тока, в предлагаемом устройстве такой проблемы практически не возникает потому, что неуспевшие скоагулироваться внутри циклонов тонкие частицы, попадая в пылеI приемную камеру с разным зарядом, притягиваются друг к другу, чем до-стигается дополнительное укрупнение частиц уже непосредственно в пыпеприемной камере.

Наличие двух групп циклонов позволяет в устройстве упростить очистку внутренней поверхности металлических оболочек от налипшей на ней тонкой

nbUIH путем периодического изменения полярности в циклонах разной группы.

Оба полюсы источника постоянного тока задействованы на металлические оболочки двух групп циклонов, наружные корпусы и трубопроводы электрически не связаны с источником питания и могут быть заземлены, чем обеспечивается безопасность работы.

Ф о р мул а и э о б р е т е н и я

Устройство для улавливания пыли при бурении скважин с.продувкой, включающее циклоны, имеющие корпусы с подводящими и отводящими трубопроводами и источник тяги, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности пыпеулавливания за счет более полного улавливания тонкодисперсной фракции пыли, циклоны снабжены металлическими оболочками, закрепленными посредством изоляторов внутри циклонов коаксиально их корпусам, при этом устройство снабжено источником постоянного тока с переключателем полярности, а металлические. оболочки соседних циклонов соединены через переключатель полярности с разными полюсами источника постоянного тока.

1310517

Составитель И,Аллагулов

Редактор Э.Слиган Техред Л.Олейник Корректор Г.Решетник

Заказ 1874/30 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород,ул, Проектная, 4