PL213334B1 - Sposób i instalacja do zraszania powietrzno-wodnego z wielostopniowym wytwarzaniem mieszaniny czynników - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i instalacja do zraszania powietrzno-wodnego z wielostopniowym wytwarzaniem mieszaniny czynników, przeznaczonych do zwalczania zapylenia i zagrożeń metanowych, zwłaszcza w kombajnach górniczych ścianowych i chodnikowych.

Znane jest rozwiązanie z poradnika górniczego wyd. Moskwa, Niedra 1979 s. 19^21 p.t. „Wyposażenie i urządzenia dla kompleksowego zwalczania zapylenia w kopalniach węgla, przodkach eksploatacyjnych i zakładach przeróbczych”. Polega ono na tym, że do mieszalnika na kombajnie ścianowym doprowadzone są oddzielnymi przewodami woda pod ciśnieniem i sprężone powietrze, które to czynniki po wymieszaniu doprowadzane są w postaci mieszaniny powietrzno-wodnej do dysz zraszających umieszczonych na organach urabiających, a także na korpusie maszyny, zraszając obszar organów urabiających.

Inny znany z niemieckiego opisu patentowego DE 198 51 620 i czasopisma G^ckauf 138(2002) nr 5 s. 192^193, układ zraszania powietrzno-wodnego, złożony jest z dysz dwuczynnikowych osadzonych w dwukomorowym kolektorze obejmującym ramię kombajnu chodnikowego i zasilanych z tego kolektora wodą i sprężonym powietrzem. Jedna z tych komór zasilana jest wodą pod ciśnieniem, a druga zasilana jest sprężonym powietrzem, przy czym komory te są szczelnie odizolowane od siebie. Korpus każdej z dysz dwuczynnikowych jest szczelnie osadzony w obu komorach kolektora i posiada odpowiednio wykonane kanały, którymi dysza jest zasilana oddzielnie sprężonym powietrzem i wodą. Mieszanina powietrzno-wodna wytwarzana jest dopiero wewnątrz korpusu, u wylotu strumienia z każdej dyszy.

Z polskiego opisu wzoru użytkowego nr W 119827 znany jest system zraszania powietrznowodnego w obszarze kombajnu górniczego, w którym zastosowano dwa układy zraszania, zewnętrzny i wewnętrzny układ zraszania. Zewnętrzny układ powietrzno-wodnego zraszania wytwarza izolujące od otoczenia powietrzno-wodne kurtyny wokół każdego z organów urabiających kombajnu. W zewnętrznym układzie zraszania na obwodzie każdego z ramion kombajnu są osadzone dysze dwuczynnikowe, do których doprowadzane są odrębnie przewody sprężonego powietrza oraz przewody wodne.

Natomiast drugi wewnętrzny układ powietrzno-wodny składa się z dysz standardowych usytuowanych w obszarach noży urabiających na płatach i tarczach organów urabiających kombajnu. Dysze zasilane są mieszaniną powietrzno-wodną z usytuowanego na kombajnie mieszalnika, do którego to doprowadzane są przewody z magistrali wodnej oraz z magistrali sprężonego powietrza. Mieszanina powietrzno-wodna wytwarzana jest odpowiednio w pierwszym układzie w dyszach, natomiast dla drugiego układu w mieszalniku umieszczonym na kombajnie. Woda i sprężone powietrze dostarczane są do maszyny oddzielnymi przewodami.

W znanym systemie zraszania podczas wytwarzania po stronie przeciwnej do ociosu kurtyny wodnej wokół organu urabiającego, za pośrednictwem doprowadzanych oddzielnie do źródeł wytwarzania kurtyny sprężonego powietrza i wody, doprowadza się równocześnie zraszającą mieszankę powietrzno-wodną do całego obszaru organu kombajnu, poprzez źródła zraszania usytuowane na organach urabiających kombajnu w obszarach noży urabiających.

Wszystkie przedstawione powyżej znane rozwiązania nie zapewniają dostatecznie dokładnego wymieszania wody i sprężonego powietrza, co skutkuje nie zawsze stabilną pracą oraz wymaganym rozdrobnieniem i rozkładem kropel systemu zraszania. Inną istotną wadą tych systemów jest konieczność prowadzenia dwu niezależnych ciągów przewodów doprowadzających czynniki do maszyny.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i instalacji do wytwarzania zraszania powietrznowodnego, które eliminują wymienione wady i niedogodności znanych rozwiązań.

Istotą sposobu wytwarzania powietrzno-wodnego zraszania zwłaszcza w kombajnach górniczych, przy wykorzystaniu będącej pod ciśnieniem wody oraz sprężonego powietrza według wynalazku jest co najmniej dwukrotne mieszanie wody i sprężonego powietrza, przy czym pierwsze ich wymieszanie jako oddzielnych czynników następuje poza kombajnem, korzystnie w chodniku poprzedzającym urabiane wyrobisko, gdzie zostają wymieszane ze sobą oddzielnie doprowadzone: będąca pod ciśnieniem woda i sprężone powietrze, a następnie już na maszynie następuje co najmniej jednokrotne wymieszanie ze sobą dwu oddzielnie utworzonych strumieni wcześniej uzyskanej mieszaniny wody i powietrza, przy czym korzystnie gdy ostatnie mieszanie tych strumieni następuje w każdej dyszy zraszającej, do której to dyszy mieszanina dopływa dwoma niezależnymi kanałami.

Instalacja do powietrzno-wodnego zraszania, zwłaszcza w kombajnach górniczych, posiadająca zewnętrzny układ powietrzno-wodnego zraszania z dwuczynnikowymi dyszami osadzonymi na ramionach

PL 213 334 B1 kombajnu i wewnętrzny układ zraszania z dyszami w obszarze noży urabiających na płatach i tarczy organu urabiającego oraz posiadająca mieszalnik do wymieszania czynników zraszania charakteryzuje się tym, że mieszalnik, w którym następuje pierwsze wstępne wymieszanie wody i sprężonego powietrza, umieszczony jest poza kombajnem, korzystnie poza urabianym wyrobiskiem i jest połączony magistralnym przewodem transportującym utworzoną mieszaninę, z siecią rozmieszczoną na kombajnie doprowadzającą mieszaninę do zraszających dysz znajdujących się na każdym kombajnowym ramieniu i/lub do dysz usytuowanych na każdym urabiającym organie.

Przy czym zraszające dysze połączone są z dwoma kanałami do niezależnego doprowadzenia mieszaniny powietrzno-wodnej z sieci na kombajnie.

Korzystne jest, aby dostarczona magistralnym przewodem do kombajnu mieszanina powietrzno-wodna przepływa przez chłodnice zespołów kombajnu.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w sposób schematyczny instalację zraszającą na tle kombajnu ścianowego w widoku z góry, fig. 2 to schemat hydrauliczny rozwiązania z dwukrotnym mieszaniem znajdującej się pod ciśnieniem wody i sprężonego powietrza, najpierw poza maszyną oraz z ponownym mieszaniem w zraszają cych dyszach dwu strumieni wytworzonej wcześ niej mieszaniny, zaś fig. 3 pokazuje przykładową kombajnową dyszę zraszającą w przekroju, zasilaną poprzez kanały dwoma strumieniami mieszaniny powietrzno-wodnej.

Jak pokazano na rysunku fig. 1, do mieszalnika 1 usytuowanego w chodniku podścianowym dostarczana jest woda pod ciśnieniem z rurociągu lub pompy, oraz sprężone powietrze dostarczone z rurociągu lub sprężarki, gdzie oba te czynniki zostają wymieszane po raz pierwszy, korzystnie już w chodniku podścianowym. Wytworzona w mieszalniku 1 mieszanina powietrzno-wodna doprowadzona jest jednym magistralnym przewodem 2 do kombajnu 3. Mieszalnik 1 połączony jest magistralnym przewodem 2 z dyszami zraszającymi 5 i 7 na kombajnie 3 poprzez elementy regulacji i kontroli przepływu wody i sprężonego powietrza. Na kombajnie 3 mieszanina doprowadzona jest do sieci 4 skąd dopływa do zraszających dysz 5 rozmieszczonych na każdym kombajnowym ramieniu 6 oraz do zraszających dysz 7 usytuowanych na każdym urabiającym organie 8. Przed każdą z dysz 5 mieszanina rozdziela się na dwa składniki i dopływa do dwu niezależnych przewodów lub kanałów 9 i 10, którymi zasilane są te dysze. W ten sposób następuje mieszanie dwu strumieni składników mieszaniny powietrzno-wodnej we wnętrzu dyszy, przed ostatecznym wyrzutem z dyszy powietrzno-wodnego strumienia zraszania.

Na rysunku, fig. 2 przedstawione jest rozwiązanie, gdzie mieszanina powietrzno-wodna dostarczana do zraszających dysz 5 lub/i 7 wcześniej spełnia rolę czynnika chłodzącego, przepływając również przez chłodnice 11 zespołów kombajnu 3, na przykład chłodnice silników elektrycznych, oleju lub przekładni zębatych.

W razie potrzeby mieszanina powietrzno-wodna może być w sieci 4 umieszczonej na kombajnie 3, przed dostarczeniem jej do zraszających dysz 5 lub 7, dowolną ilość razy mieszana poprzez rozdział i łączenie strumieni tej mieszaniny.

Na ramieniu 6 kombajnu osadzona jest znana zraszająca dysza 5, do której doprowadzone są dwa kanały 9 i 10 dla dopływu dwu składników mieszaniny powietrzno-wodnej. Doprowadzone do dyszy 5 strumienie składników mieszaniny zostają w jej wnętrzu ponownie wymieszane i wyrzucone przez otwór wylotowy w postaci strumienia powietrzno-wodnego.

Sposób wytwarzania powietrzno-wodnego zraszania zwłaszcza w kombajnach górniczych, i instalacja do zraszania według wynalazku posiadają szereg zalet w stosunku do znanych i dotychczas stosowanych rozwiązań. Zapewniając dokładniejsze wymieszanie czynników i powodując korzystniejsze rozdrobnienie kropel oraz bardziej stabilną jego pracę, co skutkuje skuteczniejszym działaniem systemu zraszania. Ponadto pozwala na dalsze zminimalizowanie ilości zużywanej wody oraz upraszcza, często kilkuset metrową magistralę zasilającą instalację znajdującą się na maszynie, dzięki zastosowaniu tylko jednego ciągu przewodów transportujących mieszaninę.

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania powietrzno-wodnego zraszania zwłaszcza w kombajnach górniczych, przy wykorzystaniu będącej pod ciśnieniem wody oraz sprężonego powietrza, znamienny tym, że najpierw, poza kombajnem, korzystnie w chodniku poprzedzającym urabiane wyrobisko, zostają

PL 213 334 B1 wymieszane ze sobą oddzielnie doprowadzone: będąca pod ciśnieniem woda i sprężone powietrze, a następnie już na maszynie następuje, co najmniej jednokrotne wymieszanie ze sobą dwu oddzielnie utworzonych strumieni wcześniej uzyskanej mieszaniny wody i powietrza, przy czym korzystnie, gdy ostatnie mieszanie tych strumieni następuje w każdej dyszy zraszającej, do której to dyszy mieszanina dopływa dwoma niezależnymi kanałami.

2. Instalacja do powietrzno-wodnego zraszania, zwłaszcza w kombajnach górniczych, posiadająca zewnętrzny układ powietrzno-wodnego zraszania z dwuczynnikowymi dyszami osadzonymi na ramionach kombajnu i wewnętrzny układ zraszania z dyszami w obszarze noży urabiających na płatach i tarczy organu urabiającego oraz posiadająca mieszalnik do wymieszania czynników zraszania znamienne tym, że mieszalnik (1), w którym następuje pierwsze wstępne wymieszanie wody i sprężonego powietrza, umieszczony jest poza kombajnem (3), korzystnie poza urabianym wyrobiskiem i jest połączony magistralnym przewodem (2) transportującym utworzoną mieszaninę, z siecią (4) rozmieszczoną na kombajnie (3) doprowadzającą mieszaninę do zraszających dysz (5) znajdujących się na każdym kombajnowym ramieniu (6) i/lub do dysz (7) usytuowanych na każdym urabiającym organie (8).

3. Instalacja według zastrz. 2, znamienna tym, że zraszające dysze (5) połączone są kanałami (9) i (10) do niezależnego doprowadzenia mieszaniny powietrzno-wodnej z sieci (4) na kombajnie.

4. Instalacja według zastrz. 2, znamienna tym, że dostarczona magistralnym przewodem (2) do kombajnu (3) mieszanina powietrzno-wodna przepływa przez chłodnice (11) zespołów kombajnu (3).