Насадок гидромонитора Советский патент 1979 года по МПК E21C25/60 E21C45/00 

Изо15ретение относится к струеобравуюЩИ1М устройствам для формирован-ия водяной струи и может быть ислользовано при гидравлической добыче полезных ископаемых.

Известны насадки гидромоН|ИТОров, в которых эффект увеличения .ком пактности струи достигается при открытой воздушной трубке, введенной по оси на адка 1.

Однако в этом случае поступающий в середину потока воздух не защищает внутреннюю поверхность насадка от кавитационной эрозии и в меньшей -степени снижает пульсацию продольной составляющей скорости, имеющей наибольшее значение в пристенной области. Пульса-ция же продольной скорости, как известно, спосо бствует более раннему возник-навению кавитащи и.

Наиболее близким к изобретению является кодический насадок, имеющий на кон1це цилиндрический уч асток, составляющий 3-4 диаметра вьиодного сечения, внутренний диаметр цилиндрического участка равен м-инимальному диаметру «оничеокого участка 2.

В известных насадках при больших скоростях истечения струи возникает к авитация, приводящая к р-а опаду струи на небольших раюстояБиях от выхода из насадка и к интенсивном|у изнашиванию внутренней поверхности насадка. ГТоэтом,у при скоростях истечения более 100 м/с гидромониторные струи оказываются нвкомпактньгм,и,

а интенсивное изнашивание насааков вынуждает из готавли(вать их из дорогостоящих материалов, футеровать внутреннюю поверхность металло- и минералокерамлцой. Это снижает эффективность гидроотбойки полезных искояаемых и удорожает стоимость их добычи.

.Цель изобретения - уменьшение интенсивности кавитации насадка и его гидравлического сопротивления.

Это достигается тем, что насадок имеет конический и цилиндрический участки и выполнен таким образом, что в критическом сечении (в месте перехода конического участка в цилиндричешшй) имеется кольцевой устуи, сообщенный с атмосферой посредством радиальных отверстий.

Уступ образуется за счет того, что цилиндрический участок выполнен с диаметром на 10-20% большим, чем минимальный диаметр конического участка. Пр«выщение внутреннего диаметра цилиндрического участка над минимальным диаметром коничаокого участка необходимо для обеспечения кольцевого за;зора между струей воды и стенками цилиндрического участка

насадка. В этом зазоре образуется воздушво-водяяой защитный слой. Величина диаметра цилиндрического участка установлена опытным путем, наилучшая итомпактнОСть струи обеспечивается при соотношеНИИ диаметров ,кон,ическагр и цилиндрического участков, равном 1,1 -1,2.

На фиг. 1 изображен предлагаемый ,насадок; на фиг. 2 - А-А фиг. 1.

Пр;И истечении струи из такого насадка в критическом сечении (в м-есте перехода конического участка 1 в цилиндрический 2) образуется вакуум, благодаря чему через радиальные отверстия 3 из атмосферы засасывается воздух, поступащий в кольцевой уступ 4.

Это приводит к снижению вакуума з критическом сечении и к образованию воздуш.но-водяного слоя в пристенной части цилиндрического участка, защищающего насадо К от кавитационной эрозии.

Такая конструкция насадка позволяет при высоких скоростях истечения павысить компактность струи и увеличить долговечность насадка, что дает возможность повысить производительность гидроотбойки полезных ископаемых

и снизить стоимость их добычи.

Формула изобретения I

Насадшс гидромонитора, включающий конический и цилиндрический участки с критическим сечением, отличающийся тем, что, с целью снижения Интенсивности кавитационной эрозии насадка и его гидравлического со;противления, цидиндрический участок выполнен с кольцевым уступом за критическим сечением и имеет диаметр на 10-20% болыший, чем минимальный диаметр конического участка, при этом кольцевой уступ сообщен с атмосферой через радиальные от1верстия.

Источники информации, принятые во влимаиие при экспертизе:

1.АвтОрсКоё свидетельство СССР № 155784, кл. Е 21 С , 1962.

2.Никонов Г. П. и др. Опыт интенсифижации гидроотбойки угля на шахтах Донбасса, М., «Недра, 1974, с. 6.