Устройство для пылеподавления Советский патент 1985 года по МПК E21F5/04 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для пылеподавления при различных технологических процессах в горных выработках и на поверхности. Известно устройство для пылеподавления включающее сопло, корпус с камерой закручивания и электризатор ввиде камеры со свободно размещенными в ней отрезками диэлектрического материала 1. Недостаток указанного устройства обусловлен низкой эффективностью пылеподавления из-за малой электрозаряженности диспергируемой жидкости вследствие уплотнения отрезков диэлектрического материала и малой поверхности взаимодействия. Наиболее близким к изобретению является устройство для пылеподавления, включающее сопло из диэлектрического материала, корпус с камерой закручивания, одна торцовая поверхность которой выполнена глухой, и сужающийся у устья тангенциальный канал, покрытые изнутри диэлектрическим материалом 2. Недостаток данного устройства - относительно невысокая эффективность подавления тонкодисперсных пылевых частиц, вследствие недостаточной степени электризации жидкости. Это связано с тем, что эффект выбивания вторичных электронов - нестабильный процесс, поскольку зависит от давления жидкости, ее температуры, электропроводности, плотности и количества растворенных в жидкости газов. Стабилизация этих условий в подземных условиях невозможна. Наряду с этим, внутренняя поверхность камеры закручивания покрывается отложениями и теряет свои электрические свойства. Цель изобретения - повыщение вффективности подавления тонкодисперсных пылевых частиц за счет увеличения степени эпектризации водяного пара или жидкости. Для этого устройство для пылеподавления, включающее сопло из диэлектрического материала, корпус с камерой закручивания, одна торцовая поверхность которой выполнена глухой, и сужающийся у устья тангенциальный канал, покрытые изнутри диэлектрическим материалом, снабжено перфорированной крыщкой из диэлектрического материала, укрепленной в корпусе между соплом и камерой закручивания, причем в последней свободно размещены отрезки из диэлектрического материала с линейными размерами, больщими диаметра d отверстий перфорации крыщки, определяемого из соотношения J4Q Jf-n-VKtгде Q -расход водяного пара или жидкости, YKP -критическая скорость водяного па ра или жидкости, м/с; и -количество отверстий в крышке. На фиг. 1 изображено устройство для пылеподавления; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - крыщка с отверстиями перфорации; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3. Устройство содержит сопло 1 из диэлектрического материала, корпус 2 с камерой 3 закручивания и глухой торцовой поверхностью 4, тангенциальный канал 5, ось которого смещена относительно оси сопла 1. Внутренние поверхности камеры 3 закручивания и канала 5 покрыты диэлектрическим материалом 6. Канал 5 выполнен с сужением 7. Внутри объема камеры закручивания свободно размещены отрезки 8 из диэлектрического материала. Между соплом 1 и камерой 3 закручивания установлена перфорированная по центру отверстиями 9 крыщка 10. Устройство работает следующим образом. Текучая среда, например жидкость или пар, под давлением подается к каналу 5, где происходит разгон среды, которая, обтекая внутреннюю поверхность камеры 3 закручивания, приводит во вращательное движение свободно размещенные отрезки 8 из диэлектрического материала. Возникающая центробежная сила действует на отрезки 8 и прижимает их к внутренней поверхности камеры 3 закручивания, покрытой диэлектрическим материалом 6. Отрезки 8 при этом движутся с трением по внутренней поверхности камеры 3 закручивания. В результате трения диэлектрика о диэлектрик на поверхностях их контакта генерируются электрические связанные заряды, которые способны сохраняться после разрыва контакта трущихся диэлектриков, образуя электростатическое поле высокой напряженности. Текучая среда, жидкость или пар, обтекая уже заряженную поверхность камеры 3 закручивания, приобретает заряд. Таким образом, осуществляется подзарядка текучей среды, после распыления которой получают электрозаряженный пылеподавляющий аэрозоль. Сопло 1 служит для формирования струи аэрозоля. Перфорированная по центру отверстиями 9 крышка 10 позволяет получить более монодисперсный аэрозоль за счет сепарационног;о эффекта при закручивании текучей среды. Одновременно отверстия 9 в крышке 10 предотвращают попадание отрезков 8 в сопло 1, таккак их размер выбран, исходя из следующих рассуждений. Скорость истечения текучей среды р через п отверстий перфорации должна быть меньще критической скорости истечения VK,. определенной для каждой текучей среды Yep Гкр. Это связано с тем, что дальнейщее увеличение скорости истечения среды приводит к

резкому возрастанию потерь давления. При этом диаметр отверстий перфорации в крышке следует определять из соотношения

4Q

j:

n-Y,

KJ

где Q -расход водяного пара или жидкости,

VKP - критическая скорость водяного пара или жидкости, м/с; л -количество агверстий в крышке. Поскольку отрезки 8 движутся с трением по внутренней поверхности камеры 3 закручивания, то это препятствует образованию электростатически непроницаемой пленки отложений на внутренней поверхности камеры 3 закручивания и на самих отрезках 8,

что сохраняет свойства электризатора, и срок службы их становится практически неограниченным.

В сравнении с известным в предлагаемом устройстве в значительной мере увеличивается поверхность взаимодействия твердого диэлектрика с текучей средой (водяным паром или жидкостью). При этом обеспечивается повышение эффективности подавления тонкодисперсной пыли в 1,8--2 раза за счет увеличения степени электризации в 14 раз, причем количество отверстий перфорации в крышке может изменяться от 7 до 11. Таким образом, внедрение изобретения для борьбы с пылью при различных технологических процессах прзволяет улучшить санитарно-гигиенические условия труда.

А-А

иг.Ъ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ, включающее сопло из диэлектрического материала, корпус с камерой закручивания, одна торцовая поверхность которой выполнена глухой, и сужающийся у устья тангенциальный канал, покрытые изнутри диэлектрическим материалом, отличающееся тем, что, с целью повыщения, эффективности подавления тонкодисперсных пылевых частиц за счет увеличения степени электризации водяного пара или жидкости, оно снабжено перфорированной крыщкой из диэлектрического материала, укрепленной в корпусе между соплом и камерой закручивания, причем в последней свободно размещены отрезки из диэлектрического материала с линейными размерами, больщими диаметра ciотверстий перфорации крыщки, определяемого из соотнощения 4 Г«); c VJ -tt-yKp где Q -расход водяного пара или жидкости, м /с;g кр - критическая скорость водяного паW ра или жидкости, м/с; л - количество отверстий в крышке. со х 00 О) ел