Pierwszenstwo: Opublikowano: 31. VII. 1969 57555 KI. 421, 13/04 MKP GOln UKD *4fc8 Wspóltwórcy wynalazku: prof. dr inz. Waclaw Cybulski, mgr Kazi¬ mierz Lebecki, mgr Marian Madeja, mgr Jan Sliz Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Urzadzenie do pomiaru lotnosci pylów kamiennych • Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do po¬ miaru lotnosci pylów kamiennych, stosowane w górnictwie wegla kamiennego jako zabezpiecze¬ nie przeciw wybuchom pylu weglowego. Urzadze¬ nie to moze byc równiez uzyte do badania lotnosci innych pylów, np. weglowych.Stosowane do tej pory urzadzenia do oceny lotnosci pylów sa prymitywne, a ich wskazania maja charakter subiektywny. Opieraja sie one na ocenie sypkosci pylu za pomoca dotyku i wzro¬ kowej ocenie zdolnosci uniesienia go w oblok przez dmuchniecie, a takze ocenie wielkosci sred¬ nicy próbki pylu rozsypanego po spadku z pew¬ nej wysokosci. Znane jest równiez urzadzenie Schuhknechta i Kuntza, oparte na pomiarze ilosci pylu usunietego z próbki przez dlugotwale dziala¬ nie strumienia powietrza o bardzo malej pred¬ kosci w porównaniu z predkoscia podmuchu uno¬ szacego pyl w warunkach rzeczywistego wybuchu pylu weglowego. Powoduje to niewiarogodnosc otrzymanych tym sposobem wyników ze wzgledu na zmiany wilgotnosci pylu w czasie pomiaru oraz zaleznosci ubytku jego masy od skladu frakcyj¬ nego. Wyniki otrzymane za pomoca wyzej opisa¬ nych urzadzen sa niepowtarzalne.Celem wynalazku jest pomiar lotnosci pylu ka¬ miennego, pozbawiony wad subiektywnej oceny wyników oraz uzyskanie ich powtarzalnosci.Cel ten osiagnieto przez budowe urzadzenia we¬ dlug wynalazku, które sklada sie z pomiarowej komory o budowie zamknietej, zaopatrzonej w dysze i plytke do umieszczania badanej próbki pylu, ustawionej pod katem 165° do osi dyszy, z ukladu zasilajacego dysze impulsowym strumie- 5 niem gazu oraz z fotoelektrycznego ukladu po- miarowo-odczytowego, przy czym na uklad zasi¬ lajacy dysze sklada sie, zbiornik zawierajacy sprezony gaz, reduktor cisnienia, cisnieniowa ko¬ mora dawkujaca oraz szybko dzialajacy zawór, io podajacy dawke gazu z komory cisnieniowej do dyszy. Cisnieniowa komora jest zasilana stale ga¬ zem przez reduktor ze zbiornika pod ustalonym cisnieniem. Fotoelektryczny uklad pomiarowo-od- czytowy jest wbudowany w ten sposób w komorze 15 pomiarowej, zeby oblok pylu, wywolywany dziala¬ niem impulsu gazu z dyszy na próbke pylu na plyt¬ ce, znalazl sie pomiedzy zródlem swiatla, zaopatrzo¬ nym w zarówke a odbiornikiem swiatla z fotoopor- nikiem. Stezenie pylu w polu widzenia jest mie- 20 rzone poprzez zespól rózniczkujacy RC, wlaczonym w obwód mikroamperomierzem. Poza tym uklad fotoelektryczny jest zaopatrzony w zestawy re¬ gulacyjne i kompensacyjne obwodu mierniczego.Urzadzenie wedlug wynalazku nie posiada omó- 25 wionych wad. Lotnosc pylu jest okreslana jako zdolnosc uniesienia sie pylu w oblok impulsem gazu o stalej energii i krótkim, znanym czasie trwania. Tak okreslona lotnosc jest niezbednym parametrem oceny zdolnosci pylu kamiennego do 30 przejscia w faze rozproszona w powietrzu, która 575553 57555 4 wystepuje po przejsciu fali podmuchu w czasie wybuchu pylu weglowego i tym samym do zdol¬ nosci gaszenia wybuchu. W urzadzeniu wedlug wy¬ nalazku pomiar lotnosci pylu jest dokonywany podczas unoszenia pylu krótkotrwalym impulsem cisnienia o predkosci tak dobranej, ze zapewnia duzy margines bezpieczenstwa w porównaniu z minimalna predkoscia fali podmuchu. Krótko- trwalosc impulsu zapewnia równiez zachowanie stalej wilgotnosci pylu oraz zmniejsza wplyw jego s * skladu frakcyjnego na unoszenie. Przez zastoso- ,r "wlanie . fotoelektrycznego pomiaru stezenia pylu uniezaleznia sie wartosc lotnosci od subiektyw¬ nosci oceniajacego, co zapewnia porównywalnosc wyników.Przedmiot wynlazku jest przedstawiony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na, którym fig. 1 przedstawia schemat ogólny urzadzenia ba¬ dawczego, a fig. 2 — blokowy schemat elektrycz¬ ny ukladu pomiarowo-odczytowego.Urzadzenie sklada sie ze zbiornika i zawieraja¬ cego sprezony gaz, który jest polaczony redukto¬ rem 2 z cisnieniowa komora 3 napelniana sprezo¬ nym gazem o nadcisnieniu pn = 0,5 atn. Komora 3 jest zaopatrzona w manometr 4 do kontroli pa¬ nujacego w niej cisnienia. Szybko dzialajacy za¬ wór 5 laczy komore 3 z komora pomiarowa 6, w której impulsowy strumien gazu o cisnieniu 0,5 atn jest formowany przez dysze 7. Srednica dy^zy 7 jest tak dobrana, ze calkowity wyplyw gazu z komory 3 nastepuje .w czasie 0,1 sek.Próbka pylu o ciezarze 3 do 4 g jest umieszczona na plytce 8, której plaszczyzna tworzy z osia dy¬ szy kat 165°. Stezenie pylu w uniesionym obloku mierzy sie ukladem fotoelektrycznym, umocowa¬ nym na scianach pomiarowej komory 6.Zródlo swiatla w postaci rury, zawierajacej oswietlajaca zarówke 9 i uklad optyczny, zapewnia¬ jacy równoleglosc wiazki swiatla, sa zabudowane z jednej strony, zas fotoopornik, który jest odbior¬ nikiem swiatla przechodzacego przez oblok pylu, umieszczony jest po drugiej stronie komory 6.Fotoopornik 10 jest bocznikowany kondensatorem 11 i opornikiem 12, które tworza uklad rózniczkujacy RC. W obwodzie tym znajduje sie odczytowy mikroamperomierz 13, sluzacy do pomiaru pradu, a takze oporniki 14, 15 i 16 sluzace do regulacji oraz kompensacji ukladu przed i po pomiarze.Uklad jest zasilany z dwóch prostowników 17 i 18 tak, ze prostownik 17 zasila fotoopornik, a pro¬ stownik 18 wytwarza napiecie kompensacyjne.Prostowniki przetwarzaja zmienne napiecie otrzy¬ mywane z tranzystorowej przetwornicy 19, zasila¬ nej akumulatorem 20.Uklad elektryczny ma logarytmiczna charakte¬ rystyke pradowa i napieciowa, co przy wykladni¬ czej zaleznosci miedzy absorbcja swiatla a steze¬ niem pylu w gazie zapewnia liniowe wskazania przyrzadu.Urzadzenie dziala w sposób nastepujacy. Celem przeprowadzenia oceny lotnosci nalezy wsypac próbke pylu o ustalonej objetosci na plytke 8 umieszczona w pomiarowej komorze 6. Nastepnie po sprawdzeniu kompensacji ukladu otwiera sie zawór 5 pomiedzy cisnieniowa komora 3 a pomia¬ rowa komora 6 i odczytuje sie wartosc pradu na mikroamperomierzu 13 lub tez po odpowiednim wyskalowaniu wprost stezenie pylu w obloku.Wynik tego pomiaru podzielony przez przekrój czynny na absorbcje swiatla, zmierzony znany¬ mi metodami, okresla lotnosc pylu. Przekrój czyn¬ ny uwzglednia sie dla zniwelowania róznic wiel¬ kosci powierzchni ziarn w róznych pylach. Zasto¬ sowanie urzadzenia pozwoli ustalic norme na mi¬ nimalna dopuszczalna lotnosc pylu wapiennego znajdujacego sie na zaporach przeciwwybuchowych w wyrobiskach kopalnianych i obiektywnie ocenic lotnosc tego pylu. Pozwoli to na celowe i uzasad¬ nione wymiany okresowe pylu i zapobiegnie przed¬ wczesnemu usuwaniu dobrego pylu wapiennego, a zatrzymywaniu pylu niezbyt wartosciowego. PL PL