PL66115Y1

PL66115Y1 - System for sprinkling the coal combine

Info

Publication number: PL66115Y1
Application number: PL119827U
Authority: PL
Inventors: Dariusz Prostanski; Andrzej Meder; Janusz Sedlaczek; Piotr Rojek; Edward Pieczora
Original assignee: Inst Techniki Gorniczej Komag
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2012-09-28
Also published as: PL119827U1

Description

2 PL66115Y12 PL66115Y1

Opis wzoruPattern description

Przedmiotem wzoru użytkowego jest system zraszania kombajnu węglowego, który przeznaczony jest do rozrzedzania nagromadzeń metanu oraz strącania i izolowania pyłu, powstających w obszarach organów urabiających w czasie pracy kombajnu węglowego.The subject of the utility model is the coal harvester sprinkling system, which is designed to dilute methane accumulations and to precipitate and isolate the dust generated in the areas of the mining organs during the operation of the coal harvester.

Znane są z opisów patentowych GB2062725, GB2107377, GB2107757 rozwiązania maszyn urabiających wyposażonych w instalację nawiewno-zraszającą w których nadmuch powietrza oraz zraszanie pyłu rozwiązano za pomocą strumienie wodno-powietrznych. Strumienice te są umieszczone w bębnie organu urabiającego, którego piasta jest odpowiednio powiększona, aby pomieścić elementy instalacji.From the GB2062725, GB2107377 and GB2107757 patents, there are known solutions for mining machines equipped with an air-spraying installation in which air blowing and dust spraying are solved by means of water-air jets. These nozzles are placed in the cutting drum, the hub of which is appropriately enlarged to accommodate the elements of the installation.

Znany jest także z opisu patentowego PL150164 układ nawiewno-zraszający złożony z zestawów umieszczonych na ramieniu lub kadłubie kombajnu. Każdy z zestawów ma korpus z przelotowym kanałem, naprzeciw którego znajduje się zespół wdmuchujący z dyszami wodnymi, do których woda doprowadzana jest przewodami usytuowanymi na zewnątrz kombajnu i ramienia. Zespół wdmuchujący jest połączony z korpusem przelotowym kanałem, a pomiędzy nimi jest przestrzeń dla dopływu strumienia powietrza. Wytworzony strumień powietrzno-wodny kierowany jest w obszar organu urabiającego poprzez przelotowy kanał w korpusie zestawu.Also known from the patent description PL150164 is an air supply and spray system consisting of sets placed on the arm or the body of the combine. Each of the sets has a body with a through channel, opposite to which there is a blowing unit with water nozzles, to which water is supplied through pipes located outside the combine and the arm. The blowing unit is connected to the body by a through channel, and between them there is a space for the inflow of an air stream. The generated air-water stream is directed into the area of the cutting drum through the passage in the body of the set.

Znany jest również, z niemieckiego czasopisma Gliłckauf 138(2002) nr 5, str 192-^193, inny układ zraszania powietrzno-wodnego, który złożony jest z dysz dwuczynnikowych zasilanych wodą i sprężonym powietrzem, osadzanych w dwukomorowym kolektorze obejmującym ramię kombajnu. Dysze te swoimi strumieniami tworzą kurtynę powietrzno-wodną obejmującą i izolującą od otoczenia organ urabiający.There is also known, from the German magazine Gliłckauf 138 (2002) No. 5, pp. 192- ^ 193, another air-water spraying system, which consists of two-fluid nozzles supplied with water and compressed air, mounted in a two-chamber manifold covering the combine arm. With their jets, these nozzles form an air-water curtain that covers and isolates the cutting head from the environment.

Jeszcze inne rozwiązanie jest znane z opisu i rysunków zamieszczonych na stronach 39-40 rosyjskiego poradnika górniczego pt. “Rukawodstwo po borbie s pyliu w ugolnych szachtach”, wyd. Moskwa, Niedra 1979. Polega ono na tym, że do mieszalnika na maszynie doprowadzone są oddzielnymi przewodami woda i sprężone powietrze, które to czynniki po wymieszaniu doprowadzone są w postaci mieszaniny powietrzno-wodnej do dysz zraszających umieszczonych na organach urabiających, a także na korpusie maszyny, zraszając obszar organów urabiających.Yet another solution is known from the description and drawings on pages 39-40 of the Russian mining guidebook. "Competition for dust in bottom shafts", ed. Moscow, Niedra 1979. It consists in the fact that water and compressed air are supplied through separate lines to the mixer on the machine, which, after mixing, are supplied in the form of an air-water mixture to spraying nozzles located on the cutting organs, as well as on the machine body by spraying the area of the cutting organs.

Ponadto znany jest z niemieckiego opisu zgłoszenia patentowego DE 19 537 448 przykład zraszania kombajnu i jego otoczenia, w którym dysze zraszające są zaopatrywane w sposób ciągły w wodę.In addition, there is known from the German patent application DE 19 537 448 an example of spraying the combine and its surroundings, in which the spraying nozzles are continuously supplied with water.

Rozwiązania przedstawione w opisach patentowych GB2062725, GB2107377, GB2107757 przyczyniają się do nadmiernego zwiększenia piasty organu, wskutek osadzenia strumienie wodno--powietrznych w piaście organu. Konsekwencją tego jest konieczność zmniejszenia wysokości spirali ładującej organu urabiającego, co pogarsza skuteczność ładowania urobku. Jednocześnie układ taki jest narażony na łatwe zasypywanie urobkiem, przez co traci swoją skuteczność i może ulec uszkodzeniu. Ponadto, do wyrobiska dostarczana jest dodatkowo duża ilość wody, pogarszając warunki eksploatacji.The solutions presented in the patents GB2062725, GB2107377, GB2107757 contribute to the excessive enlargement of the drum hub, due to the water-air jets embedded in the drum hub. The consequence of this is the necessity to reduce the height of the loading helix of the cutting head, which reduces the efficiency of loading the spoil. At the same time, such a system is exposed to easy backfilling with spoil, which loses its effectiveness and may be damaged. In addition, a large amount of water is additionally supplied to the pit, worsening the operating conditions.

Rozwiązanie przedstawione w opisie patentowym PL150164 nie zapewnia skutecznego zraszania na całym obszarze organu urabiającego, a ponadto wymaga dostarczenia znacznej ilości dodatkowej wody, co pogarsza warunki eksploatacyjne wyrobiska.The solution presented in the patent description PL150164 does not ensure effective sprinkling on the entire area of the cutting head, and moreover requires the supply of a significant amount of additional water, which worsens the operating conditions of the excavation.

Mankamentem rozwiązania przestawionego w niemieckim czasopiśmie Gliłckauf jest duże oddalenie dysz zraszających od organu urabiającego, co sprawia, że strumienie zraszania powietrzno--wodnego nie zawsze docierają do miejsc powstawania zagrożeń, w czym dodatkową istotną prze-szkodąjest opadający odspajany urobek.A drawback of the solution presented in the German magazine Gliłckauf is the large distance between the spraying nozzles and the cutting drum, which means that air and water sprinkles do not always reach the places where hazards arise, where an additional significant obstacle is the falling, detachable material.

Rozwiązanie przedstawione w publikacji rosyjskiej, mimo znaczącego obniżenia ilości podawanej do wyrobiska wody, posiada tę niedogodność, że nie eliminuje możliwości wydostania się poza strefę organów urabiających zarówno nagromadzeń metanu, jak i obłoków pyłu.The solution presented in the Russian publication, despite a significant reduction in the amount of water fed to the excavation, has the disadvantage that it does not eliminate the possibility of both methane accumulations and dust clouds escaping outside the mining organs zone.

Celem wzoru użytkowego jest kombajn węglowy z systemem zraszania powietrzno-wodnego o dużej skuteczności w obszarach największego zagrożenia metanowego i zapylenia, to jest w bezpośrednim obszarze noży urabiających, który zapobiega wydostawaniu się metanu i obłoków pyłu poza strefę zraszania.The purpose of the utility model is a coal-mining shearer with an air-water spraying system with high efficiency in the areas of the highest methane hazard and dustiness, i.e. in the immediate area of the cutting knives, which prevents the escape of methane and dust clouds beyond the spraying zone.

System zraszania kombajnu węglowego według wzoru użytkowego ma dwa układy powietrzno--wodnego zraszania - zewnętrzny z umieszczonymi na ramionach dwuczynnikowymi dyszami zraszającymi oraz wewnętrzny z dyszami usytuowanymi na płatach i odociosowych tarczach organów urabiających kombajnu. Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że dwuczynnikowe dysze zraszające 3 PL66115Y1 zewnętrznego powietrzno-wodnego układu zraszania są połączone niezależnie z wodną magistralą poprzez wodne przewody oraz magistralą sprężonego powietrza poprzez przewody sprężonego powietrza. Natomiast dysze wewnętrznego powietrzno-wodnego układu zraszania połączone są za pośrednictwem kanałów w organie kombajnu i przewodów umieszczonych na kombajnie, z mieszalnikiem wody i sprężonego powietrza, który jest bezpośrednio połączony z wodną magistralą i magistralą sprężonego powietrza.The sprinkler system of the coal-shearer according to the utility model has two air-water spraying systems - external with two-factor spraying nozzles placed on the arms, and internal with nozzles located on the blades and the odor discs of the roadheader's cutting organs. The solution is characterized by the fact that the two-factor spraying nozzles 3 PL66115Y1 of the external air-water sprinkler system are connected independently to the water main via water lines and the compressed air line via compressed air lines. On the other hand, the nozzles of the internal air-water sprinkler system are connected via channels in the shearer's body and pipes placed on the shearer, with a water and compressed air mixer, which is directly connected to the water and compressed air main.

Przedmiot wzoru użytkowego przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 ukazuje ogólny schemat instalacji zraszania i rozmieszczenie jego głównych elementów na tle kombajnu ścianowego w widoku z góry, fig. 2 ilustruje tenże schemat na tle kombajnu w widoku z boku, od strony obsługi, zaś fig. 3 przedstawia kompletny schemat hydrauliczny instalacji zraszającej.The object of the utility model is presented in the drawing, in which fig. 1 shows a general diagram of the sprinkler system and the arrangement of its main elements against the background of a longwall shearer in a top view, fig. 2 illustrates this diagram against the background of the shearer in a side view, from the service side, and Figure 3 shows the complete hydraulic diagram of the sprinkler system.

Do kombajnu doprowadzone są dwie magistrale przewodów - wodna magistrala 1, zasilana z rurociągu wodnego lub pompy oraz magistrala 2 ze sprężonym powietrzem, zasilana z rurociągu sprężonego powietrza lub sprężarki. Magistrale 1 i 2 doprowadzają media do instalacji zraszającej, której elementy rozmieszczone są na kombajnie 3^ Instalacja zapewnia zraszanie każdego z urabiających organów 4 za pomocą dwu zraszających układów 5 i 6. W przypadku kombajnu chodnikowego jest to zraszanie pojedynczego organu, zaś w przypadku kombajnu ścianowego jest to zraszanie każdego z jego organów.Two main lines of pipes are connected to the shearer - water main 1, fed from a water pipe or pump, and main 2 with compressed air, fed from a compressed air line or a compressor. Buses 1 and 2 deliver media to the sprinkler installation, the elements of which are arranged on the shearer 3 ^ The installation provides sprinkling of each of the cutting organs 4 with two spraying systems 5 and 6. In the case of a roadheader it is sprinkling a single head, and in the case of a longwall shearer it is the sprinkling of each of its organs.

Układ 5 jest powietrzno-wodnym układem zewnętrznego zraszania i składa się z dwuczynniko-wych dysz 7, rozmieszczonych na obwodzie każdego z kombajnowych ramion 8, przy czym do każdej z dwuczynnikowych dysz 7 dochodzi przewód 13 ze sprężonym powietrzem oraz przewód wodny 14. Zmieszanie czynników następuje dopiero w dyszach 7. Wypływające z dwuczynnikowych dysz 7 po-wietrzno-wodne strumienie wytwarzają powietrzno-wodną kurtynę, która izoluje od otoczenia urabiający organ 4.The system 5 is an air-to-water external spraying system and consists of two-factor nozzles 7, arranged on the circumference of each of the combine arms 8, with each of the two-factor nozzles 7 being connected to a line 13 with compressed air and a water line 14. Mixing of the factors takes place. only in nozzles 7. The air-water jets flowing out of the two-factor nozzles 7 create an air-and-water curtain which isolates the cutting organ from the environment 4.

Układ 6 realizujący wewnętrzne zraszanie składa się z dysz 9 rozmieszczonych na płatach 10 i odociosowej tarczy H każdego z urabiających organów 4 oraz co najmniej jednego mieszalnika 12 usytuowanego na kadłubie kombajnu. Dysze 9 zasilane są mieszaniną powietrzno-wodną z umocowanego na kombajnie 3 mieszalnika 12, za pomocą przewodów 15 umieszczonych na kombajnie 3 oraz kanałów rozprowadzających 16 znajdujących się w organie 4. Do mieszalnika 12 czynniki doprowadzane są z magistral 1 i 2, przepływając po drodze poprzez elementy regulacji i kontroli ich parametrów przepływu. W przypadku kombajnu ścianowego dysze 9 każdego z organów 4 mogą być zasilane z odrębnych mieszalników 12.The system 6 for internal sprinkling consists of nozzles 9 arranged on the lobes 10 and a distal disk H of each of the cutting organs 4 and at least one mixer 12 situated on the frame of the combine. The nozzles 9 are supplied with the air-water mixture from the mixer 12 fixed on the combine 3, by means of pipes 15 placed on the combine 3 and distribution channels 16 located in the organ 4. The agents are supplied to the mixer 12 from lines 1 and 2, flowing along the way through elements of regulation and control of their flow parameters. In the case of a longwall shearer, the nozzles 9 of each of the organs 4 can be supplied from separate mixers 12.

Dla lepszego zilustrowania i objaśnienia istoty rozwiązania, na fig. 1 i fig. 2 nie pokazano elementów regulacji i kontroli przepływu wody i sprężonego powietrza, zastosowanych w układach zespołów 5 i 6. Elementy te i ich usytuowanie w obwodach hydraulicznych zespołów 5 i 6 przedstawiono na fig. 3.For a better illustration and explanation of the essence of the solution, Fig. 1 and Fig. 2 do not show the elements of regulation and control of the flow of water and compressed air used in the systems of units 5 and 6. These elements and their location in the hydraulic circuits of units 5 and 6 are shown in Fig. 3.

Działanie systemu przedstawia się następująco.System operation is as follows.

Zewnętrzny układ zraszania powietrzno-wodnego wytwarza wokół każdego z urabiających organów kurtyny powietrzno-wodne, które izolują kombajn od otoczenia. Wewnętrzny układ zraszania powietrzno-wodnego wytwarza powietrzno-wodne strumienie, które zraszają obszary noży urabiających każdego z tych organów. Kurtynę wodną wokół organu 4 uzyskuje się za pomocą dwuczynnikowych dysz 7 bezpośrednio zasilanych wodą i sprężonym powietrzem, a zraszanie obszarów noży urabiających uzyskiwane jest za pomocą dysz 9 zasilanych mieszanką powietrzno-wodną, utworzoną wcześniej w mieszalniku 12 sprężonego powietrza i wody, umieszczonym na korpusie kombajnu 3. Strumienie powietrzno-wodne dysz 9 wewnętrznego układu 6 zraszają końcówki noży urabiających organów 4 i bruzdy skrawania tych noży, a więc miejsca powstawania pyłu i iskier mogących być inicjatorem zapłonu metanu. Natomiast dwuczynnikowe dysze 7 zewnętrznego układu 5 wytwarzają powietrzno-wodne strumienie zraszające, które tworzą szczelną powietrzno-wodną kurtynę izolującą od otoczenia organy 4. W ten sposób powstaje niezwykle skuteczny podwójny system zraszania powietrzno-wodnego, charakteryzujący się małą ilością zużywanej wody. Woda, dzięki zastosowaniu sprężonego powietrza, wyrzucana jest z dysz 7 i 9 w postaci mgły wodnej o dużej energii zapewniającej dużą skuteczność strącania cząstek pyłu.The external air-water spraying system creates air-water curtains around each cutting organ that isolate the combine from the environment. The internal air-water spraying system produces air-water jets that sprinkle the areas of the cutting knives of each of these organs. The water curtain around the head 4 is obtained by means of two-factor nozzles 7 directly fed with water and compressed air, and the sprinkling of the cutting knife areas is obtained by means of nozzles 9 fed with an air-water mixture, previously formed in a mixer 12 of compressed air and water, placed on the combine body 3. The air-water jets of nozzles 9 of the internal system 6 sprinkle the tips of the knives of the cutting organs 4 and the cutting grooves of these knives, i.e. the places where dust and sparks are generated, which may initiate the ignition of methane. On the other hand, the two-fluid nozzles 7 of the external system 5 generate air-water spray jets that create a tight air-water curtain isolating the organs 4 from the environment. Thus, an extremely effective dual air-water spray system is created, characterized by a low amount of water consumed. Water, thanks to the use of compressed air, is ejected from nozzles 7 and 9 in the form of high-energy water mist ensuring high efficiency of dust particle precipitation.

Claims

4 PL66 115 Υ1 Protective reservation Coal harvester sprinkling system, equipped with two air-water sprinkling systems - external with two-factor spraying nozzles placed on the arms, and internal with nozzles located on the blades and the distant discs of the roadheader's cutting organs, characterized in that the two-factor spraying nozzles / 7 / external air-water sprinkler system / 5 / are connected independently with the water main / 1 / through water lines / 14 / and the compressed air line / 2 / through lines / 13 / compressed air, and nozzles / 9 / internal air-water the sprinkler system / 6 / are connected via the channels / 16 / in the body / 4 / the combine and the lines / 15 / placed on the combine / 3 /, with the mixer / 12 / for water and compressed air, which is directly connected to the water main IV and via the / 2 / compressed air line.