RU2057945C1

RU2057945C1 - Fan ejector plant

Info

Publication number: RU2057945C1
Application number: RU93042066A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Алыменко; В.В. Минин; Л.М. Папулов; А.Е. Красноштейн
Original assignee: Акционерное общество "Уралкалий"
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: fan ejector plant includes fan located in rock working. For dust removal from air flow plant is provided with shell equipped with device to spin air flow coming from fan and with partition. Fan is positioned in shell with clearance for passing of ejected air. Partition is placed between shell and walls of rock working. EFFECT: enhanced fanning efficiency of underground workings. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к вентиляторостроению и предназначено для обеспечения проветривания систем горных выработок и систем вентиляционных сооружений с одновременным обеспыливанием воздуха (газа). The invention relates to a fan industry and is intended to provide ventilation of mine systems and ventilation systems with simultaneous dust removal of air (gas).

Известна вентиляторная установка, работающая на трубопровод, например шахтную вентиляционную сеть. (Ушаков К.З. Бурчаков А.С. Пучков Л.А. Медведев И. И. Аэрология горных предприятий. М. Недра, 1987. с.421). К таким вентиляторным установка относят вентиляторы, работающие через перемычку. Недостатком известной вентиляторной установки является неполное использование мощности приводного двигателя с целью существенного (в 2 -3 раза) увеличения расхода воздуха по сравнению с паспортной производительностью вентиляторной установки, при работе последней на трубопровод с малым аэродинамическим сопротивлением. Known fan installation operating on a pipeline, for example a mine ventilation network. (Ushakov K.Z. Burchakov A.S. Puchkov L.A. Medvedev I.I. Aerology of mining enterprises. M. Nedra, 1987. p. 421). Such fan installations include fans operating through a jumper. A disadvantage of the known fan installation is the incomplete use of the power of the drive motor in order to significantly (2-3 times) an increase in air consumption compared to the rated capacity of the fan installation, when the latter works on a pipeline with low aerodynamic resistance.

Известен прямоточный батарейный циклон со спиральным закручиванием, установленным в цилиндрическом корпусе (обечайке) (Ярцев В.А. Рожнева В.К. Повышение эффективности прямоточных батарейных циклов путем совершенствования крутки потока. Изв.вузов. Горный журнал N 9, 1992, с.104-109). Недостатком известного изобретения, при установке его в горной выработке является невозможность очистки от пыли всего проходящего через выработку воздуха. Known direct-flow battery cyclone with spiral twisting installed in a cylindrical body (shell) (Yartsev V.A. Rozhneva V.K. Improving the efficiency of direct-flow battery cycles by improving the flow twist. Izv.vuzov. Mining Journal N 9, 1992, p. 104 -109). A disadvantage of the known invention, when installed in a mine, is the inability to clean all dust passing through the mine from dust.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является вентиляторная установка, состоящая из вентилятора-эжектора, установленного в горной выработке, которая позволяет увеличить в несколько раз расход воздуха по сравнению с паспортной производительностью вентилятора [1] Недостатком известного изобретения является возможность работы вентилятора эжектора, расположенного в горной выработке большого сечения в режиме "сам на себя", т.е. с замкнутым движением воздушных потоков в районе вентиляторной установки циркуляцией потоков и невозможностью производить обеспыливание движущегося по выработке (проходящего через вентилятор-эжектор и эжектируемого воздуха (газа). Closest to the proposed invention is a fan installation, consisting of an ejector fan installed in a mine, which can increase several times the air consumption compared with the rated capacity of the fan [1] A disadvantage of the known invention is the possibility of operation of an ejector fan located in a mine a large cross section in the mode of "self", ie with the closed movement of air flows in the area of the fan installation by circulation of flows and the inability to dust removal of the moving along the production (passing through the fan-ejector and ejected air (gas).

Целью изобретения является обеспыливание проходящего через обечайку вентиляторной эжектирующей установки воздуха (газа). The aim of the invention is to remove dust passing through the casing of the fan ejection installation of air (gas).

Поставленная цель достигается путем расположения в обечайке закручивающего устройства с переменным шагом. Размеры поперечного сечения обечайки определяют исходя из оптимального отношения площади поперечного сечения в зоне полного перемешивания первичного потока (проходящего через вентилятор) и вторичного, эжектируемого по сечению между вентилятором и обечайкой. За счет этого обеспечивается постоянный расход воздуха с максимальным коэффициентом эжекции. Далее в обечайке устанавливается закручивающее поток устройство. Линии тока при этом приобретают форму, которая зависит от конфигурации закручивающего устройства (т.е. поток обладает, например, свойствами движения по винтовой линии). Каждая частица будет вращаться равномерно вокруг оси потока и одновременно двигаться, также равномерно вдоль этой же оси, т. е. будет обладать тангенциальной и осевой скоростью, которые имеют максимальное значение у стенок обечайки. Центробежная сила изменяется вдоль радиуса по линейному закону и будет максимальной у стенок обечайки (Ярцев В.А. Рожнева В. К. Повышение эффективности прямоточных батарейных циклонов путем совершенствования крутки потока. Изв. вузов. Горный журнал N 9, 1992, с. 104-109), а незначительной в центральной части потока. Это приводит к тому, что мелкие пылевые частицы, находящиеся в центральной части потока, не успевают переместиться в периферийные слои потока и, в результате, не улавливаются. Для улавливания и мелких частиц, шаг закручивающего устройства выполняют переменным, что позволяет на каждом новом витке менять тангенциальную скорость. This goal is achieved by arranging a twisting device with a variable pitch in the shell. The dimensions of the cross-section of the shell are determined based on the optimal ratio of the cross-sectional area in the zone of complete mixing of the primary stream (passing through the fan) and the secondary ejected over the cross section between the fan and the shell. This ensures a constant air flow rate with a maximum ejection coefficient. Next, a swirling flow device is installed in the shell. The current lines in this case take on a form that depends on the configuration of the swirling device (i.e., the flow has, for example, the properties of movement along a helix). Each particle will rotate uniformly around the axis of the flow and simultaneously move, also uniformly along the same axis, that is, it will have tangential and axial speeds that have maximum value at the walls of the shell. The centrifugal force varies along the radius according to a linear law and will be maximum at the walls of the shell (Yartsev V.A. Rozhneva V.K. Improving the efficiency of direct-flow battery cyclones by improving the flow twist. Izv. Vysshikh. Mining Journal N 9, 1992, p. 104- 109), but insignificant in the central part of the stream. This leads to the fact that small dust particles located in the central part of the stream do not have time to move to the peripheral layers of the stream and, as a result, are not captured. For trapping and small particles, the step of the twisting device is made variable, which allows changing the tangential speed at each new turn.

Таким образом, весь проходящий через обечайку воздух (газ) закручивается в результате чего пылевые фракции под действием центробежной силы оттесняются к стенкам обечайки, и при изменении уменьшении шага закручивателя даже и мелкие частицы успевают переместиться в периферийные слои потока и при выходе потока из обечайки в горную выработку теряют скорость, при расширении потока, и выпадают на почву выработки. Thus, all the air (gas) passing through the shell is twisted as a result of which the dust fractions are forced to the walls of the shell under the action of centrifugal force, and when changing the decreasing pitch of the curler, even small particles manage to move to the peripheral layers of the stream and when the stream exits from the shell to the mountain production lose speed, with the expansion of the flow, and fall on the soil production.

На чертеже представлена вентиляторная установка: где 1 вентилятор-эжектор, 2 горная выработка, 3 обечайка, 4 перемычка, 5 поток воздуха, проходящий через вентилятор-эжектор, 6 эжектируемый поток воздуха, 7 раскрытие струи воздуха, проходящего через вентилятор, 8 закручивающее устройство, 9 очищенный воздух, 10 выпавшие частицы пыли. The drawing shows a fan installation: where 1 fan-ejector, 2 mining, 3 shell, 4 jumper, 5 air stream passing through the fan-ejector, 6 ejected air stream, 7 disclosure of a stream of air passing through the fan, 8 screw device, 9 purified air; 10 precipitated dust particles.

Вентиляторная установка работает следующим образом. При включении через вентилятор-эжектор 1 проходит поток воздуха 5, а по сечению, заключенному между внешней поверхностью вентилятора-эжектора 1 и внутренней поверхностью обечайки 3, проходит поток эжектируемого воздуха 6. Потоки 5 и 6, перемещаясь по длине обечайки, смешиваются и попадают в закручивающее устройство 8, где поток закручивается и под действием центробежной силы мелкие частицы перемещаются к стенкам обечайки 3, а при выходе потока в горную выработку теряют скорость при расширении потока, и частички пыли 10 выпадают на почву горной выработки 2. Из обечайки 3 выходит очищенный от пыли воздух (газ) 9,
Длина закручивающего устройства и шаг витков подбираются в каждом конкретном случае для обеспечения максимальной очистки воздуха (газа) от пыли.Fan installation works as follows. When turned on, an air flow 5 passes through the fan-ejector 1, and a flow of ejected air 6 passes through the cross section concluded between the outer surface of the fan-ejector 1 and the inner surface of the shell 6. Streams 5 and 6, moving along the length of the shell, mix and fall into a swirling device 8, where the flow swirls and under the action of centrifugal force, small particles move to the walls of the shell 3, and when the flow enters the mine workings lose speed when the flow expands, and dust particles 10 fall onto the mountain soil production 2. From the shell 3 comes cleaned from dust air (gas) 9,
The length of the twisting device and the pitch of the turns are selected in each case to ensure maximum cleaning of air (gas) from dust.

Такая установка может быть расположена в горной выработке, на проходческом комбайне и других участках вентиляционной сети промышленных предприятий. Such an installation can be located in a mine, on a roadheader and other sections of the ventilation network of industrial enterprises.

По сравнению с известными прототипами вентиляторная установка позволяет достичь максимальной степени очистки воздуха (газа), проходящего через нее, одновременно выполняя роль средства проветривания и пылеулавливания. Compared with the known prototypes, the fan unit allows to achieve the maximum degree of purification of air (gas) passing through it, at the same time acting as a means of ventilation and dust collection.

На рудниках Первого Березниковского производственного калийного рудоуправления ВО "Уралкалий" ведутся опытные работы по созданию предлагаемой вентиляционной установки. At the mines of the First Bereznikovsky Production Potash Mine Administration VO "Uralkali" experimental work is underway to create the proposed ventilation installation.

Claims

1. FAN EJECTOR INSTALLATION, including a fan located in the mine working, characterized in that it is equipped with a shell with a device for twisting the air flow coming from the fan and a jumper, while the fan is placed in the shell with a gap for the passage of the ejected air stream, and a jumper is installed between the shell and the walls of the mine.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the device for twisting has a variable pitch.