CC BY
4
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ПРИБОР ДЛЯ РАВНОМЕРНОЙ ПОДАЧИ ТОНКОДИСПЕРСНОЙ ПЫЛИ
Кандидат технических наук Г. А. Радченко, горный инженер П. В. Белобородое
Из Института горного дела Академии наук Казахской ССР
При исследовании эффективности противопыльной рудничной вентиляции, тарировании и испытании пылеизмерительных приборов, при изучении процессов пылеулавливания и пылеулавливающей аппаратуры в лабораторных условиях требуются специальные питательные устройства, позволяющие обеспечивать равномерную подачу пыли во времени. При этом часто возникает необходимость регулирования расхода пыли в единицу времени в достаточно широком пределе при учете количества поданного материала.
Питатели промышленных типов в лабораторных установках не могут быть использованы вследствие забивания коммуникаций и частей аппаратов небольших диаметров мелкодисперсной пылью, склонной к комкованию и прилипанию к поверхностям. Е. В. Донатом (1951) было предложено и испытано два образца лабораторных непрерывно дозирующих устройств, из которых наилучшим по простоте изготовления и устойчивости в работе является пылепитатель эжекторного типа с сотрясением бункера механическим или электромагнитным вибратором. Прибор удовлетворительно работал на монодисперсных фракциях размером от 44 до 147 ц. и на полидисперсной пыли, в которой фракции менее 1,65 ц составляли 25,Е%, от 1,65 до 10 ц—52,7% и свыше 10 ц—21,57о'-
Основываясь на этом, мы предположили, что пылепитатель описанного типа обеспечит равномерное дозирование более тонкодисперсной пыли, средний диаметр частиц которой равен 1,32 ц. Для этой цели в лаборатории вентиляции Института горного дела Академии наук Казахской ССР был изготовлен пылепитатель эжекторного типа. Сотрясение бункера с пылью производил электромагнитный вибратор, для чего бункер был выполнен в виде полого стакана с металлической крышкой-якорем.
Прерывательное устройство (рис. 1), предложенное инженером Л. К. Мисюнасом, состояло из следующих основных узлов: 1) кенотронного выпрямителя на лампе 5Ц4С и силового трансформатора типа ЭЛС-2; 2) релаксационного генератора, собранного на лампах 6ПЗ и 6Ж8; 3) тиратрона типа ТГ1 0,1/0,3.
Принцип действия прерывателя не требует пояснений. Как показали испытания, достоинствами этой схемы являются: а) равномерное и достаточно эластичное встряхивание бункеров с пылью; б) простота в обращении и надежность в эксплуатации; в) портативность и устойчивость в работе. •
При опытах ставили задачу добиться непрерывности пылеподачи с равномерным расходом за равные промежутки времени. Однако при испытаниях не представилось возможным получить постоянный расход пыли в сопоставимые и сравнительно короткие периоды, так как колебания времени достигали ±37%. При опытах было выяснено, что отсутствие равномерной пылеподачи обусловлено ненадежностью работы эжекторного устройства в связи с забиванием пылью его кольцевой щели. Это явление наблюдалось независимо от степени вдвижения сопла в смесительную камеру.
В итоге испытаний обнаружено, что вопреки расчетам, согласно которым скорости входа в эжекторе лежат в пределах 218—7 см/сек и теоретически достаточны для засасывания частиц размером до 200 ц, подача материала прекращалась. По-видимому, этот предварительный
расчет справедлив только для весьма идеализированных условии при наличии воздушных промежутков между частицами пыли достаточной крупности, не склонной к комкованию и слипанию. Вместе с тем и размеры бункера оказались слишком велики, так как расстояние от эжектора до входного отверстия для «аружного воздуха значительно больше, чем оптимальный радиус спектра всасывания, не превышающий даже для однофазной воздушной среды двух диаметров всасывающего отверстия. Однако уменьшение размеров бункера до указанных пределов вряд ли целесообразно как с конструктивной точки зрения, так и по производительности. По указанным причинам не достигалось разрушения зависаний пыли, толща ее не разрыхлялась струей наружного воздуха и материал сильно уплотнялся в нижней части бункера.
Для устранения указанных недостатков эжек-торное устройство было заменено Э-образной центральной трубкой с внутренним диаметром 4 мм, приемное отверстие которой находится выше уровня пыли (рис. 2).
Воздух, нагнетаемый воздуходувкой в нижнюю часть пылепитателя, пробиваясь через непрерывно сотрясаемую толщу тонкодисперсного материала, увлекает его с собой в центральную трубку. Расход пыли легко регулируется изменением количества воздуха, подаваемого в пылепита-тель. При опытах количество воздуха, проходящего через пылепитатель, изменялось от 2 до 20 л/мин, при этом скорость истечения пылевоздушной смеси составляла от 0,7 до 7 м/сек.
Для опытов в обеих сериях (с эжектором и без него) использовали пыль, собранную в цехе среднего дробления Джезказганской обогати-
5 Т
тельной фабрики, по дисперсному составу весьма близкую к рудничной. Опыты показали, что в бункере с центральной трубкой случаев прекращения пылеподачи не наблюдалось.
Степень равномерности дозирования материала видна из графика (рис. 3, У), из которого следует, что расход пыли во времени поддерживается практически постоянным. В результате проведения опытов была установлена также зависимость величины пылеподачи от расхода воздуха (см. рис. 3, 2). Как видно из графика, наиболее интенсивный рост
Рис. 2. Схема пылепитателя с центральной Рис. 3. Изменение расхода пыли во трубкой. . времени (1) и расхода пыли от коли-
личества проходящего воздуха (2).
подачи пыли начинается с 6 л/мин. При этом оказалось, что отклонения в расходах пыли не превышали показателей (±3%), достигнутых Е. В. Донатом.
В заключение следует отметить, что изменения, внесенные в конструкцию пылепитательного устройства, предложенного Е. В. Донатом, как в отношении самого принципа пылеподачи, так и применения принципиально иного встряхивательного механизма позволили добиться равномерного и устойчивого расхода пыли при значительных эксплуатационных удобствах. В практических условиях релаксационное прерыва-тельное устройство при малых габаритах может обеспечить встряхивание 4—6 бункеров, рассредоточенных в помещении или камере.
ЛИТЕРАТУРА
Батурин В. В. Основы промышленной вентиляции. М., 1955. — Донат Е. В. В кн.: Промышленная вентиляция. Свердловск М., 1951, стр. 94. — Р а д ч е н к о Г. А.. Белобородое П. В. Труды ин-та горного дела Казахск. ССР. Алма-Ата, 1958, т. 3, стр. 147.— Хухрина Е. В. В кн. Борьба с силикозом. М., 1953, сб. 1, стр. 141.
Поступила 8/VI 1959 г.
тй- Tin Я
к
