СИЛОВОЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ ДЛЯ СИСТЕМ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ ГОРНЫХ МАШИН Советский патент 1995 года по МПК B04C11/00 E21F5/00 

Изобретение относится к области борьбы с пылью в угольной и горнорудной промышленности.

Известны фильтры для очистки воды от механических примесей, содержащие сетчатые или пластинчатые фильтрующие элементы.

Однако такие фильтры требуют периодического обслуживания и относительно сложны в изготовлении.

Наиболее близким техническим решением является мультигидроциклон, включающий корпус с входным, выходным и сливными патрубками, крышку, гидроциклоны, перегородки, делящие внутренний объем очистителя на входную, напорную и сливную полости.

Недостатком известной конструкции является то, что их применение требует обслуживания, так как нужно закрывать и открывать сливные патрубки гидроциклонов при остановке или пуске машины.

Цель изобретения - снижение эксплуатационных затрат на обслуживание.

На фиг.1 изображена конструктивная схема предлагаемого силового очистителя; на фиг.2 - запорное устройство при работающей системе.

Силовой очиститель содержит корпус 1 с входным 2, напорным 3 и сливным 4 патрубками и крышку 5. Внутри корпуса 1 размещены гидроциклоны 6, установленные в перегородках 7 и 8, делящих внутренний объем очистителя на входную 9, напорную 10 и сливную 11 полости. К сливному патрубку 4 подсоединено запорное устройство 12 мембранного типа. Количество гидроциклонов 6 и их размеры определяются пропускной способностью очистителя и заданной тонкостью очистки. Запорное устройство 12 содержит корпус 13 с входным 14 и сливным 15 отводами, седло 16 и крышку 17. Между корпусом 13 и крышкой 17 установлена мембрана 18, к которой прикреплен шток 19 с запорным элементом 20. Крышка 17 и мембрана 18 образуют надмембранную полость 21, которая управляющим отводом 22 соединена с напорной полостью 10 через напорный патрубок 3. Сливной отвод 15 трубопроводом 23 соединен с оросителем 24, проточные каналы которого не менее, чем на порядок больше размеров удерживаемых частиц. В середине корпуса 13 размещена перегородка 25 с направляющей 26 для штока 19. Перегородка 25 разделяет полость корпуса 13 на подмембранную 27 и штоковую 28 полости.

Для повышения чувствительности запорного устройства 12, т. е. для обеспечения возможности его работы при любых отношениях диаметров d_ммембраны 18 и диаметра d_c проходного отверстия 29 седла 16, диаметр d_шштока 19 равен диаметру d_c седла 16, а в штоке 19 выполнены сквозной осевой канал 30 и радиальные каналы 31, сообщающие подмембранную полость 27 со штоковой полостью 28. Таким образом, на мембрану 18 и связанный с ней шток 19 действуют силы, равные произведению давлений в напорной 10 и штоковой 28 полостях очистителя на площадь мембраны.

Тогда для открытия клапана требуется, чтобы
Р_шт ˙ F_м > Р_н ˙ F_м или R_шт > R_м, где Р_шт - давление в штоковой полости 28;
Р_н - давление в напорной полости 10;
F_м - эффективная площадь мембраны 18;
R_шт - усилие со стороны штока 19;
R_м - усилие со стороны седла 16.

Это условие выполняется при всех режимах работы очистителя.

Сливной патрубок 4 трубопроводом 32 соединен с входным отводом 14 запорного устройства 12.

Силовой очиститель работает следующим образом.

Он устанавливается перед насосом системы орошения и его входной патрубок 2 подключается к противопожарно-оросительному водопроводу. При неработающей системе орошения, т.е. при включении насоса или закрытии крана на горной машине давление внутри корпуса 1 очистителя будет равно давлению в водопроводе (или подпору) Р. Такое давление установится в подмембранной полости 21 запорного устройства 12 и под седлом 16. Так как диаметр d_м мембраны 18 больше диаметра dc проходного отверстия 29 в седле 16, то при упомянутом равенстве давлений усилие R_м = =Р_п ˙ F_м, действующее со стороны надмембранной полости 21, больше усилия R_c = Р_п˙ F_с, действующего со стороны седла 16, запорный элемент 20 плотно прижат к седлу 16, где R_м - усилие со стороны мембраны 18; R_c - усилие со стороны седла 16; Р_п - давление подпора или давление во входной полости 9; F_м - эффективная площадь мембраны 18, F_c - площадь под седлом 16.

При включении насоса или открытии крана на горной машине давления внутри силового очистителя будут различны. Во входной полости оно будет равно Р_п. В напорной полости 10 давление будет меньше на величину
Р_н = Р_п - aQ², где Р_н - давление в напорной полости 10 и в надмембранной полости 21;
Q - производительность гидроциклона;
а - коэффициент, определяемый геометрическими размерами фильтра.

В сливной полости 11, а значит и перед седлом 16 давление составит
Р_с = Р_п - а ˙ q, где q - расход воды через сливной патрубок.

В правильно рассчитанном гидроциклоне q = (0,10-0,15) ˙ Q. Следовательно, давление в сливной полости всегда больше давления напорной полости: Р_с > Р_н.

Открытие запорного устройства 12, т.е. подъем штока 19 с запорным элементом 20 при работе системы произойдет, если соблюдено условие
< (1)
Подбор отношения площадей F_м и F_c производится по минимальному рабочему значению производительности очистителя.

Слив, содержащий механические частицы, проходит через проходное отверстие 29 в седле 16 в сливной отвод 15 и далее по трубопроводу 23 к оросителю 24. Ороситель 24 имеет проточные каналы, размеры которых не менее, чем на порядок превышают размеры частиц, что исключает возможность его засорения. Его можно использовать для орошения мест погрузки и перегрузки полезного ископаемого, водяных завес и т.д.

Использование изобретения позволяет исключить потребность в обслуживании силового очистителя и использовать слив так же, как и очищенную воду для борьбы с пылью.

Использование: в области борьбы с пылью в угольной и горнорудной промышленности. Сущность: силовой очиститель оснащен запорным устройством. Крышка и мембрана образуют надмембранную полость, которая управляющим отводом соединена с напорной полостью через напорный патрубок. Сливной отвод трубопроводом соединен с оросителем, проточные каналы которого не менее, чем на порядок больше размеров удерживаемых частиц. Перегородка разделяет полость корпуса на подмембранную и штоковую полости. 2 ил.

СИЛОВОЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ ДЛЯ СИСТЕМ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ ГОРНЫХ МАШИН, включающий корпус очистителя, внутри которого размещены гидроциклоны, входную полость, сообщенную с входным патрубком, сливную полость, сообщенную со сливным патрубком, напорную полость, сообщенную с напорным патрубком, отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат на обслуживание, он снабжен запорным устройством, выполненным в виде корпуса с входным и сливным отводами, с крышкой с управляющим отводом, установленной между крышкой и корпусом мембраной, штока, прикрепленного к мембране и выполненного со сквозным осевым и радиальными каналами, перегородки, разделяющей корпус на подмембранную и штоковую полости и выполненную с направляющей для штока, при этом в нижней части корпуса размещено седло с проходным отверстием, а шток установлен с возможностью его перекрытия, причем проходное отверстие седла соединено каналами штока с подмембранной полостью, надмембранная полость размещена между крышкой и мембраной и соединена с напорной полостью корпуса, а входной отвод запорного устройства соединен со сливной полостью корпуса.