DE2845872C2 - Vorrichtung zur Wetterkühlung mit vorgeschaltetem Entstauber - Google Patents
Vorrichtung zur Wetterkühlung mit vorgeschaltetem EntstauberInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entstaubung und Kühlung von Wetterströmen in Untertagebetrieben,
bei der einem Wetterkühler ein Naßentstauber vorgeschaltet ist, der mit einem Ventilator im
Einlaufstück mit von Kühlwasser beaufschlagten Düsen sowie mit einem Abscheider ausgerüstet ist.
Die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung ist in dem DE-GM 17 26 314 beschrieben. Der Vorrichtung
liegt die Idee zugrunde, eine Vorrichtung zur Luftkühlung im Untertagebereich zu schaffen, die als mobile
Anlage einsetzbar ist, wobei die einzelnen Teilaggregate auf verschiedenen, miteinander zu koppelnden, Wageneinheiten
angeordnet sind.
Diese Vorrichtung hat im wesentlichen den Nachteil, daß sie auf Grund der Gebundenheit an fahrbare
Einheiten und der sich daraus ergebenden großen zusammengesetzten Länge unhandlich und in der
untertätigen räumlichen Beengtheit platzraubend ist. Desweiteren ist ein Nachteil darin zu sehen, daß die
Vorrichtung nicht in der Luttenachse montierbar ist und eine schlechte Vermischung von Luft, Wasser und Staub
erreicht wird.
In den am 27. Dezember 1951 bekanntgemachten Unterlagen zur Patentanmeldung R 4971 5d/4 ist ein
Verfahren zum Kühlen und Reinigen von staubhaltigen Grubenwettern mit einem Oberflächenkühler mit
Berieselungswasser beschrieben, bei welchem die Temperatur des Beriestlungswassers etwa derjenigen
der Kühleroberfläche entspricht und vorzugsweise dieser gleich oder etwas tiefer gehalten wird. Die
Oberflächen des Kühlers werden bei kleinem Raumbedarf des Gerätes ständig von niedergeschlagenem Staub
gereinigt. Der Ventilator ist dabei vorgeschaltet.
Nach DE-AS 25 01 537 ist eine Naßentstaubungsanlage, insbesondere für den Untertagebetrieb, bekannt, bei
der mit einem Flüssigkeitsdüsen nachgeschaltetern Lüfter ein staubbeladener Gasstrom angesaugt, in einer
Kontaktzone den Staub an die Tröpfchen einer eingedüsten Flüssigkeit angelagert und die Trübe aus
dem Gasstrom durch Zentrifugalkräfte abgeschieden wird, wobei die Flüssigkeitsdüsen auf das Lüfterlaufrad
gerichtet sind, und dem Lüfter ein Drallapparat und diesem ein Rohr nachgeschaltet sind, in dem koaxial ein
Zylinder angeordnet ist, dessen Mantel aus einem feinmaschigen Netz besteht, wobei an einem, zwischen
ίο dem Rohr und dem Netz befindlichen, Ringraum ein
Abzug für die abgeschiedene Trübe angeordnet ist.
Ein derartiger Naßentstauber weist den Nachteil auf, daß der vorgesehene Radiallüfter in einem sehr
begrenzten Spiralgehäuse unter hohem Reibungsverlustanteil einen relativ großen Wetterstrom aufnehmen
muß. Für die praktische Anwendbarkeit eines solchen Naßentstaubers ist ein Anschlußstück mit entsprechender
Baulänge erforderlich.
Darüber hinaus ist in der Zeitschrift »Bergbautechnik«
1958, Heft 3, Seite 159, ein Staubabscheider für Feinstäube bekannt, der im wesentlichen aus einem
Mischraum und einem Abscheider besteht Bei diesem wetterförmigen Gerät werden die Wetter durch Düsen
eingesprüht, durchlaufen den Lüfter und treten in den am Umfange mit Schlitzen versehenen Abscheideraum
ein, von dem sie in einen diffusorartigen, mit Schaufeln
versehenen Raum gelangen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, in Verbindung mit einem Wetterkühler eine räumlich zweckmäßig gestaltete
und in der Luttenachse montierbare Vorrichtung zu schaffen, bei welcher der angesaugte, vorgekühlte
Wetterstrom in einem Entstauber mit kurzer Mischzone und Abscheidezone so entstaubt wird, daß durch den
Reststaub kein Leistungsabfall im nachgeschalteten Kühler entsteht, daß ein besserer Wärmeaustausch
stattfindet und daß der austretende Wetterstrom bzw. die Temperatur des Wetterstromes konstant gehalten
werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Entstauber in bekannter Weise im Einlauf die
Düsen dem Ventilator vorgeschaltet sind und der Abscheider aus einem einen Ringraum bildenden
feinmaschigen, versteiften Netz besteht, dem ein Diffusor nachgeschaltet ist, die Düsen richtungsverstellbar
sind, den Düsen Prallplatten zugeordnet sind, dem Ventilator Leitschaufeln nachgeschaltet sind und im
Einlauf des Entstaubers und im Ausgang des Wetterkühlers Fühler einer Regeleinrichtung zum Einhalten eines
konstanten Wetterstromes bzw. einer konstanten Temperatur angeordnet sind.
Der technische Fortschritt der Erfindung ist darin begründet, daß unter Vorschalten eines den Wetterstrom
vorkühlenden Naßentstaubers vor eine Kühleinrichtung, diese in ihrem Wirkungsgrad voll nutzbar ist,
und die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache und kostengünstige Weise einen konstanten Austrittsstrom
bzw. eine konstante Temperatur der Wetter hinter dem Kühler gewährleistet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Prinzip in einer Seitenansicht und teilweise geschnitten in der
Zeichnung wiedergegeben und wird im folgenden näher erläutert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung beteht im wesentlichen aus einem Wetterkühler 1, einem Vorentstauber
2 mit einem Ventilator 3. Der Wetterstrom wird über einen Einlauf 5 mit einer Wasserbedüsung 14
angesaugt.
Der Ventilator 3 hat in der Gesamtvorrichtung die
Aufgabe, eine Kontraktzone zu bilden und als Drallerzeuger im Vorentstauber 2 zu wirken als auch als
Antrieb für Vorentstauber 2 und Wetterkühler 1 zu dienen. Durch diese Auslegung des Ventilators 3 wird
eine intensive Vermischung der staubhaltigen Wetter mit dem versprühten Wasser herbeigeführt, wodurch
die sogenannte Kontaktzone innerhalb eines Entstaubers ersetzt wird.
Anschließend wird der Wetterstrom mit einer starken Drallkomponente in einen koaxial zum Ventilator 3 is
angeordneten Ringraum 8 gerichtet, der als Drallabscheider wirkt und aus diesem Grund von innen mit
einem feinmaschigen, versteiften Netz 11 versehen ist Zwischen dem Netz 11 mit Versteifungen und dem
zylindrisch ausgebildeten Entstaubergehäuse 4 wird ein Abscheideraum 12 zur Aufnahme und Abscheidung der
Trübe gebildet
Die Antriebsleistung für den Ventilator 3 ist derart ausgelegt, daß sämtliche Strömungswiderstände der
Wetter in der Gesamtvorrichtung, wie die der Wasserbedüsung 14 des Vorentstaubers 2 und des
Kühlers 1 überwunden werden.
Der Wetterstrom wird über den Einlauf 5 durch den Ventilator 3 radialer oder axialer Bauart angesaugt In
einem bestimmten Abstand vor dem Ventilator 3 im Bereich des Übergangs des Wetterstromes aus der
Ansaugleitung in den Ventilatoreneinlauf sind Wasserdüsen 14 angeordnet Die Wasserdüsen 14 sind
verstellbar ausgebildet, so daß sie dem ankommenden Wetterstrom bereits einen Vordrall verleihen. Um den 3c
Kontakt zwischen verdüstern Wasser und staubbeladenem Wetterstrom zu verbessern, sind vor· den
Wasserdüsen 14 Prallplatten 15 angeordnet. Die Mischzone des Luft/Wasser/Staubgemisches liegt auf
diese Weise vor und im Laufrad des Ventilators 3.
Zur Stabilisierung der Drallbewegung des Wetterstromes sind im Ringraum 8 Leitschaufeln 6 vorgesehen.
An die Leitschaufeln 6 schließt sich das Naben- und Motorgehäuse 7 an, welches in dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Ringraum 8 umgeben ist.
Alternativ können als Abströmgehäuse ein Radialoder ein Axialdiffusor angeordnet sein. Zur Trennung
der staubhaltigen Wassertröpfchen und der Luft wird vorteilhafterweise die Drallkomponente der aus dem
Laufrad des Ventilators austretenden Strömung ausgenutzt Die Drallkomponente erzielt insbesondere in dem
diffursorartigen Obergangsstück 10, welches allgemein als Stoßdiffursor bezeichnet wird, eine gesteigerte
Turbulenz, die bei der Anströmung des Wetterkühlers 1 zum stärkeren Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser
und Luft genutzt wird.
Das wahlweise am Eingang des Wetterkühlers 1 angeordnete diffusorartige Obergangsstück 10 bewirkt
ein Ansteigen des statischen Drucks, was eine bessere Ausnutzung der kinetischen Energie des Wetterstromes
gewährleistet
Zur Abführung der Trübe aus dem Abscheideraum 12 ist ein Trübeablaß 13 vorgesehen.
Um innerhalb des Vorentstaubers 2 bereits eine Vorkühlung des Wetterstromes zu erreichen, kann den
Düsen 14 nicht nur das übliche Grubenwasser, sondern Kaltwasser des Kühlsystems mit einem Temperaturbereich
von 5— 12°C, zugeführt werden.
Durch den Drall, den der Wetterstrom durch die einstellbaren Düsen 14, bzw. durch den Ventilator 3
erhält, wird sowohl die Ventilatorkennlinie geändert und damit Wetterstrom und -temperatur in einem
gewissen Bereich geregelt, als auch in dem nachgeschalteten koaxialen Abströmgehäuse eine kurze Abscheidezone
erzielt
Im Einlauf des Vorentstaubers 2 und am Ausgang des Wetterkühlers 1 sind Fühler 16, 17 vorgesehen, die in
Verbindung mit einer Regelkette bekannter Bauart in Abhängigkeit von der Verstellbarkeit der Düsen 14, den
Wetterstrom dahingehend erfassen, daß durch Verstellen der Düsen 14 am Ausgang des Wetterkühlers I ein
konstanter Wetterstrom bzw. eine konstante Temperatur eingehalten werden kann. Zu diesem Zweck sind die
Wasserdüsen 14 mit einer nicht dargeteilten Regelkette über eine ebenfalls nicht dargestellte Leitung verbunden.
Um eine stärkere Vermischung am Eintritt des Ventilatorlaufrades des Ventilators 3 zu bekommen, ist
es vorstellbar, ein oder mehrstufige Ventilatoren mit gegensinnig oder gegenläufigen Laufrädern zu verwenden.
Darüber hinaus kann die Drallkomponente des Ventilators 3 durch Verwendung eines radialen
Laufrades mit vorwärts gekrümmten Laufradschaufeln oder durch Einbau eines Laufrades mit Drallschaufeln
gesteigert werden, wodurch die Misch- und Abscheidezone weiter verkürzt werden kann.
Claims (1)
- Patentanspruch:Vorrichtung zur Entstaubung und Kühlung von Wetterströmen in Untertagebetrieben, bei der einem Wetterkühler ein Naßentstauber vorgeschaltet ist, der mit einem Ventilator im Einlaufstück, mit von Kühlwasser beaufschlagten Düsen sowie mit einem Abscheider ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet,daß beim Entstauber (2) in bekannter Weise im Einlauf (5) die Düsen (14) dem Ventilator (3) vorgeschaltet sind undder Abscheider (4, 11, 12, 13) aus einem einen Ringraum (12) bildenden feinmaschigen, versteiften Netz (11) besteht, dem ein Diffusor (10) nachgeschaltet ist,daß die Düsen (14) richungsverstellbar sind,daß den Düsen (14) Prallplatten (IS) zugeordnet sind,daß dem Ventilator (3) Leitschaufeln (6) nachgeschaltet sind unddaß im Einlauf (5) des Entstaubers und im Ausgang des Wetterkühlers (1) Fühler (16, 17) einer Regeleinrichtung zum Einhalten eines konstanten Wetterstromes bzw. einer konstanten Temperatur angeordnet sind.
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- 1978-10-21 DE DE19782845872 patent/DE2845872C2/de not_active Expired
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