Установка динамического пылеподавления

Авторы патента:

Горшкова Наталья Александровна (RU)

Чуркин Василий Алексеевич (RU)

Макаров Владимир Николаевич (RU)

E21F5/02 - увлажнением или орошением

Владельцы патента RU 2575372:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится преимущественно к горному делу и может быть использовано для подавления пыли, образующейся при дроблении и измельчении горной массы на предприятиях горно-металлургической, угольной, строительной и других отраслей промышленности. Техническим результатом является повышение эффективности пылеподавления за счет существенного увеличения динамического давления водовоздушной смеси на частицы пыли и улучшения ее смачиваемости для повышения эффективности сил тяжести, способствующих быстрому осаждению пыли. Предложена установка для пылеподавления, состоящая из блока управления, выполненного с возможностью передачи сигнала на источник воздуха высокого давления, соединенный посредством нагнетательных воздуховодов с емкостями сифонного типа с ионизированной водой противоположной полярности через электромагнитные пневмоклапаны, форсунок тонкого распыления, соединенных водяными магистралями с емкостями сифонного типа через электромагнитные гидравлические клапаны и устройство развязки воздушных и водяных магистралей, соединенное с источником воздуха высокого давления продувочным воздуховодом, при этом электромагнитные пневмо- и гидравлические клапаны и устройство развязки соединены цепями управления и контроля с блоком управления. Причем в емкостях сифонного типа установлены перфорированные барботажные воздухопроводы на всю их глубину с пневмодинамическим генератором колебаний давления воздуха на входе. 1 ил.

Известна установка пылеподавления (Авторское свидетельство SU 651140. Устройство для подавления пыли, опубл. 05.03.1979). Установка для пылеподавления, состоящая из блока управления, выполненного с возможностью передачи сигнала на источник воздуха высокого давления, соединенный посредством нагнетательных воздуховодов с емкостями сифонного типа с ионизированной водой, через электромагнитные пневмоклапаны, форсунок тонкого распыления, соединенных водяными магистралями с емкостями сифонного типа через электромагнитные гидравлические клапаны и устройство развязки воздушных и водяных магистралей, соединенное с источником воздуха высокого давления продувочным воздуховодом, при этом электромагнитные пневмо- и гидравлические клапаны и устройство развязки соединены цепями управления и контроля с блоком управления.

Такая конструкция устройства пылеподавления позволяет осуществлять подавление пыли путем орошения ее ионизированной водой, получаемой в результате соударения ионизированных воздушных потоков с водяными потоками на выходе струи из сопла.

Однако сложность технической реализации конструкции сопла для получения высокоионизированной водовоздушной смеси на выходе из него не позволяет существенно повысить эффективность пылеподавления.

Наиболее близким по исполнению к предлагаемому техническому решению является установка пылеподавления (Патент RU 2307252. Установка для пылеподавления, опубл. 27.09.2007), содержащая блок управления, источник высокого давления, емкость сифонного типа с ионизированной водой, форсунки тонкого распыления, электромагнитные пневмо- и гидравлические клапаны, воздушные и водяные магистрали, цепи управления и контроля, емкости с водой противоположной полярности.

Данная конструкция за счет поочередного орошения приемных бункеров, конвейеров и дробилок тонкораспыленной в форсунках специальной конструкции положительно и отрицательно заряженной водой повышает эффективность пылеподавления за счет действия электростатических сил.

Однако такое выполнение устройства пылеподавления не в полной мере обеспечивает повышение эффективности пылеподавления, поскольку не в полной мере использует энергию водовоздушной смеси на выходе из форсунок для быстрой смачиваемости пыли и ее осаждения.

Задача изобретения заключается в повышении эффективности пылеподавления за счет существенного увеличения динамического давления водовоздушной смеси на частицы пыли и улучшения ее смачиваемости.

Указанная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве динамического пылеподавления, состоящем из блока управления, выполненного с возможностью передачи сигнала на источник воздуха высокого давления, соединенный посредством нагнетательных воздуховодов с емкостями сифонного типа с ионизированной водой противоположной полярности через электромагнитные пневмоклапаны, форсунок тонкого распыления, соединенных водяными магистралями с емкостями сифонного типа через электромагнитные гидравлические клапаны и устройство развязки воздушных и водяных магистралей, соединенное с источником воздуха высокого давления продувочным воздуховодом, при этом электромагнитные пневмо- и гидравлические клапаны и устройство развязки соединены цепями управления и контроля с блоком управления. В емкостях сифонного типа на всю глубину ионизированной воды дополнительно установлены перфорированные барботажные воздухопроводы с пневмодинамическим генератором колебаний давления воздуха на входе, сообщающемся с нагнетательным воздухопроводом.

На чертеже изображена установка динамического пылеподавления.

Установка включает блок управления 1, источник воздуха высокого давления 2, цепи управления и контроля 3, электромагнитные пневмоклапаны 4, нагнетательные воздухопроводы 5, емкости сифонного типа с ионизированной водой 6, пневмодинамический генератор колебаний давления воздуха 7 в емкостях сифонного типа 6, перфорированные барботажные воздухопроводы 8, электромагнитные гидравлические клапаны 9, продувочные воздухопроводы 10, водяные магистрали 11, устройство развязки воздушных и водных магистралей 12 и форсунки тонкого распыления 13.

Перед началом работы установки динамического пылеподавления производится настройка режима работы пневмодинамического генератора колебаний давления воздуха 7. При этом экспериментально подбирают рациональную величину частоты и глубины дросселирования пневмодинамического генератора колебаний давления воздуха 7 нагнетательного воздухопровода 5 в зависимости от размеров и вида пыли, при которых достигается максимально эффективное пылеподавление в единицу времени.

В процессе работы установки динамического пылеподавления блок управления 1 подает сигналы на источник воздуха высокого давления 2, при этом воздух по нагнетательным вохдухопроводам 5 поступает через пневмодинамический генератор колебаний давления воздуха 7 в перфорированные барботажные воздухопроводы 8 емкости сифонного типа 6 с ионизированной водой, обеспечивая при этом эффективное динамическое смешивание воздуха с ионизированной водой, создавая динамические колебания давления водовоздушной смеси на входе в водяную магистраль 11.

Далее, образовавшаяся ионизированная водовоздушная смесь по водяной магистрали 11 через открытый электромагнитный гидравлический клапан 9 и устройство развязки воздушных и водяных магистралей 12 поступает к форсункам тонкого распыления 13, вытекая из них импульсно с частотой и амплитудой колебания, заданной регулятором частоты и глубины дросселирования пневмодинамического генератора колебаний давления воздуха 7.

Динамическое воздействие водовоздушной смеси с рациональной частотой и глубиной изменения давления на пыль обеспечивает существенное увеличение ее силового воздействия на пыль, а также повышает эффективность смачивание пыли, то есть способствует усилению действия сил тяжести, что приводит к более эффективному пылеподавлению, а именно осаждению пыли за меньшее время и с меньшими затратами энергии сжатого воздуха.

Порядок производимых действий, необходимых для подачи отрицательно ионизированной жидкости, идентичен процедурам, осуществляемым при подаче положительно заряженной жидкости. Подача воздуха через нагнетательные воздухопроводы 5 в емкости сифонного типа 6 с положительно и отрицательно ионизированной водой осуществляется попеременно.

В промежуток между орошением из емкостей сифонного типа 6 с положительно и отрицательно заряженными жидкостями производится продувка водяной магистрали 11 за счет подачи воздуха высокого давления из источника 2 на продувочный воздухопровод 9, благодаря чему производится очистка от ионизированной жидкости устройства развязки воздушных и водяных магистралей 12, а также водяных магистралей 11 и форсунок тонкого распыления 13, что предотвращает смешивание противоположно заряженных частиц жидкости, чреватое резким снижением их электростатических свойств и способности к притягиванию частиц пыли и эффективному пылеподавлению.

В то же время при соблюдении режима чередования орошения противоположно заряженными жидкостями, а также при функционировании пневмодинамических генераторов колебаний давления воздуха 7, обеспечивающих динамическое изменение скорости потока, достигается наибольший эффект пылеподавления от комплексного взаимодействия статических сил заряженных частиц жидкости и их повышенного импульса, позволяющего не только притягивать фрагменты пыли, но и эффективно их осаждать за счет создания водовоздушной смеси непосредственно в емкостях сифонного типа 6 с ионизированной жидкостью и динамического воздействия с рациональной глубиной и частотой изменения давления этой водовоздушной смеси из форсунок тонкого распыления 13 на пыль.

Проведенные экспериментальные исследования показали повышение эффективности пылеподавления в массовом объеме пыли не менее чем на 12%.

Установка для пылеподавления, состоящая из блока управления, выполненного с возможностью передачи сигнала на источник воздуха высокого давления, соединенный посредством нагнетательных воздуховодов с емкостями сифонного типа с ионизированной водой противоположной полярности через электромагнитные пневмоклапаны, форсунок тонкого распыления, соединенных водяными магистралями с емкостями сифонного типа через электромагнитные гидравлические клапаны и устройство развязки воздушных и водяных магистралей, соединенное с источником воздуха высокого давления продувочным воздуховодом, при этом электромагнитные пневмо- и гидравлические клапаны и устройство развязки соединены цепями управления и контроля с блоком управления, отличающаяся тем, что в емкостях сифонного типа на всю глубину ионизированной воды установлены перфорированные барботажные воздухопроводы с пневмодинамическим генератором колебаний давления воздуха на входе, сообщающиеся с нагнетательным воздухопроводом.

Изобретение относится к горному делу, а именно к области предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей, и может быть использовано при разработке угольных месторождений подземным способом.

Способ выбора поверхностно-активных веществ при увлажнении каменных углей по коэффициенту проницаемости // 2533562

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности горных работ за счет повышения эффективности увлажнения краевых зон угольных пластов.

Способ пылеподавления на открытых угольных складах // 2532939

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам закрепления пылящих поверхностей открытых угольных складов. Техническим результатом является повышение эффективности пылеподавления на пылящих поверхностях.

Способ пылеподавления при взрывных работах на карьерах // 2513731

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам пылеподавления при массовых взрывах скважин на карьерах. Предложенный способ включает этапы, на которых осуществляют заполнение каждой скважины зарядом взрывчатого вещества (ВВ) и размещение герметичной оболочки с водой на поверхности взрываемого блока вблизи устья каждой скважины.

Способ пылеподавления при взрывных работах // 2511326

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для борьбы с мелкодисперсной пылью при открытой разработке месторождений полезных ископаемых с проведением взрывных работ.

Способ пылеподавления при транспортировке угольной массы // 2485321

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам пылеподавления при транспортировке угольной массы посредством ленточных конвейеров. .

Способ предупреждения и подавления самовозгорания // 2482279

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено в борьбе с эндогенными пожарами. .

Способ предупреждения самовозгорания угля в шахтах // 2472938

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для предотвращения самовозгорания угля в шахтах. .

Способ проведения горных выработок в шахтах, опасных по газу метану // 2466277

Способ пылеподавления при взрывных работах // 2441166

Способ термовлажностной обработки угольного массива растворами поверхностно-активных веществ (смачивателями) и устройство его реализующее // 2599116

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для повышения производительности и создания безопасных и комфортных условий труда при подземной и открытой разработке угольного массива. Техническим результатом является повышение производительности выемки угля и безопасности труда за счет сорбционного насыщения угля смачивателем из подогреваемого раствора под давлением, приводящего к значительному снижению крепости угольного массива при одновременном связывании пыли и повышении газоотдачи угля. Предложен способ термовлажностной обработки угольного массива растворами поверхностно-активных веществ - смачивателями, включающий бурение сети скважин, которые объединяют в общую систему. При этом на входе скважины герметизируют гидрозатворами, а на выходе из них устанавливают вентили - редукционные клапаны или дроссели. Далее закачивают раствор в скважины под давлением, зависящим от горно-геологических свойств массива, при концентрации, равной 1-2 ККМ, при повышенной температуре по замкнутому циклу до насыщения угля смачивателем. При этом дефицит смачивателя в растворе, обусловленный сорбцией его углем, восполняют в количестве, определяемом по приведенному математическому выражению. Причем, создавая перепады давления, доставляют смачиватель в трещины и поры, а циркуляцией подогретого раствора увеличивают количество сорбированного смачивателя, раскрывают микротрещины, ослабляют массив, повышают его фильтрационную способность и доставку смачивателя в места предразрушения. Причем процесс контролируют по давлению в системе и по концентрации смачивателя на выходе из скважины. Оптимальную температуру подаваемого в горный массив раствора поддерживают в пределах от 35-40°C. Окончание процесса определяют по концентрации смачивателя на выходе из скважины, которая должна быть не ниже 0,5 ККМ, или по резкому спаду давления между входом и выходом жидкости в системе скважин. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Профилактическое средство для закрепления эрозионно опасных пылящих поверхностей в условиях низких температур // 2621333

Изобретение относится к производству профилактических средств, которые предназначены для закрепления эрозионно опасных пылящих поверхностей в холодное время года. Профилактическое средство включает газойлевые фракции процессов термодеструкции переработки нефтяного углеводородного сырья в качестве растворителя и тяжелый нефтяной остаток в качестве загущающей добавки. Растворителем является смесь газойлевых фракций каталитического крекинга с пределами выкипания 200-340°С и 340-470°С в соотношении 1:1 в количестве 80-90 мас.%. Загущающей добавкой является крекинг-остаток процесса висбрекинга в количестве 10-20 мас.%, подогретого до температуры 50-70°С. Изобретение позволяет улучшить низкотемпературные свойства, снизить себестоимость профилактических средств, а также расширить сырьевую базу. 2 пр.

Способ пылеподавления // 2634146

Изобретение относится к охране труда и защите окружающей среды в горной промышленности, в частности к пылеподавлению при отрицательных и умеренно положительных температурах воздуха и пород в горных выработках и карьерах непосредственно у источника пылеобразования, также может быть использовано в строительной индустрии при подавлении пыли от мощных точечных источников пылеобразования. Техническим результатом является повышение надежности подавления мощных источников пылеобразования. Предложен способ пылеподавления, включающий подачу сжатого воздуха в форсунку снегогенератора с последующим направлением снежного факела в пылевое облако. При этом сжатый воздух предварительно разделяют на влажную горячую и сухую холодную части. Причем холодную часть подают в форсунку снегогенератора, образовавшийся снег направляют в верхнюю часть пылевого облака, а горячую часть сжатого воздуха направляют в нижнюю часть пылевого облака непосредственно к источнику пылеобразования. При этом факелы раскрытия горячей воздушной струи и холодной снежной струи не пересекаются. 1 ил.