Трубопровід для транспортування піни по підземних гірничих виробках

Трубопровод для транспортирования пены по подземным горным выработкам в очаг пожара, включающий соединенные между собой звенья труб, стабилизатор структуры пены, выполненный в виде винтовой лопасти с шагом винта 180° и установленный в месте соединения звеньев труб между собой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что винтовая лопасть имеет сквозное осевое отверстие, а расположенная в верхней половине сечения трубопровода часть лопасти выполнена перфорированной. С > Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано, например, при тушении подземных пожаров. Известен трубопровод для транспортирования пены по подземным горным выработкам в очаг пожара, включающий соединенные между собой звенья труб, параллельно которым присоединен пеногенератор [1]. В таких трубопроводах при транспортировании пены за большие расстояния, она разрушается в результате стекания жидкой фазы пузырьков под действием гравитационных сил, что приводит к снижению кратности пены и нарушению стабильности ее структуры. Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является известный трубопровод для транспортирования пены по подземным горным выработкам в очаг пожара, включающий соединенные между собой звенья труб, пеногенератор, стабилизатор структуры пены, выполненный в виде винтовой лопасти с шагом винта 180° и установленный в месте соединения звеньев труб между собой [2]. В известном трубопроводе переворот пенного потока на 180° происходит при больших скоростях (от 20,0 до 45,0 м/с) на ограниченной длине трубопровода (шаг лопасти h - (1,5-2,0)Дтр, где Дтр - внутренний диаметр трубопровода, на практике равный 100 мм, поэтому жидкая фаза пенного потока за короткий промежуток времени (равный ~ 0,01 - 0,005 с) не успевает обволакивать поверхность пузырьков, вновь направляется винтовой лопастью в нижнюю часть сечения трубопровода и предотвратить процесс разрушения пены не удается. С о 5416 К ро ме тог о, в изв ес т но м тру б оп р ов од е с таб ил из ато р с тру кту ры пен ы пол н ос ть ю перек р ыва ет с еч ен и е тру б оп р овод а в с вету и с озд а ет те м с ам ы м зна ч ит ел ь но е гид р од и на ми ческ о е со пр от ивл е ни е д виж ен и ю пе нн о г о п о т о к а, ч т о п р и в о д и т к с н и ж е н и ю д ал ь нос т и под ач и п е н ы. Зад ач е й из о бр е те н ия явл я етс я с озд а н ие т ру б оп р ов од а д л я тр а нс по р т ир о ва н и я пе ны п о гор н ым вы ра б отк ам в очаг п ож а р а , о бес печ и ва ю щ е м ста б ил и за ц и ю кр ат н ост и п ен ы п о д л ин е т ру б о пр о в од а и с н иж е н и е гид р од и н ам ичес к ого с о пр от ивл ен ия д виж е н и ю пе н н ог о п о т ок а, ч т о в к о н еч н ом и то г е позвол ит у вел ичить д ал ьнос ть под ачи пен ы, и, как с л ед с тв ие, пов ыс ить эф ф ект ив нос т ь туш е н ия по ж а р а. Для этого о И ЗЕ четном тру бопровод е д л я т р а н с п о р т и р о в а н и я п е н ы п о п од з е м н ы м гор н ым выр а бо ткам в оч аг пож а ра, вкл ю чаю щ и й с о ед и н е н н ы е м еж д у с о б о й з в ен ь я тру б, с таб ил из ат ор с тру кту ры пен ы, выпол н ен н ы й в в ид е в ин т ов о й ло п аст и с ш а го м вин та 1 80° и у с тан овл ен ны й в мес те с о ед ине н ия зв ень е в тру б меж д у с о бо й с огл ас н о , и з о б р е т е н и ю, в и н т о в а я л о п а с т ь и м е е т с кво зн о е ос ев ое о тв е рс т и е, а рас п ол о ж е нна я в ве рх н ей п ол ов и не с еч ен ия тру б оп ро вод а часть л оп ас т и вы пол н ен а пе р фо р ир ов ан но й . Пр и д ес тру к ци и пе ны в пр оц ес с е тр анспорт ир ова ни я ж ид кая ф аза в ыпад ает в нижн ю ю ч ас т ь п е н н о г о п о т о к а, п р и э т о м в це нтр е с ечени я тру бо про вод а пе нн ый пот ок им ее т, как пр ав ил о, с та бил ьну ю с т ру кту ру, но рм и ро ва н ну ю кр ат нос ть и нет не о бх од и мос ти под вергать эту час ть потока реген ерац ии н а л оп ас тн о м с та б ил и з ат ор е В . резу л ьтат е выпол н ен ия в л опас ти с квозног о ос евог о отве рс ти я це нтр ал ьна я с таб ил ьна я чэс гь пен но го пот ока с воб од н о (не закру ч иваяс ь) прох од ит п о тру боп ро вод у, в резу л ьта те че го в есь пе нн ы й по т ок исп ыт ы ва е т ме н ь ш ее г ид р од ин а м ич ес ко е с о п р от и вл е ние по с равне ни ю с извес тн ым и тех ничес кими р е ше н иям и. П ри эт ом н иж ня я час ть пе н но го п от ок а с вып ав ш ей ж ид к ой ф аз ой на б ег ае т н а л о пас ть и в верх н ей пол ови не с ечени я тру бопр ов од а п р ох од и т ч е р ез п е р ф о р а ц и ю , под ве рг а яс ь рег е н ер а ц и и, бл аг од а ря чему пов ыш а етс я кр атн ос ть ос т ал ьн ой час ти пенног о пот ок а, а вес ь пот ок в цел ом за с та б ил изат ор ом с ох ра ня ет с та бил ьну ю с тру кту ру. 35 40 45 50 Н а ч е р т е ж е с х е м ат и ч е ск и и з о б р а ж е н у час ток пр ед л ага ем ого тру б оп ров од а, с н абж е нн ы й ст а б ил из ат о р ом пе н ы . Т ру б о п р о в о д д л я т р а нс п о р т и р о в а н и я пе н ы п о п од зе м ны м г ор н ы м в ы р а б от ка м в оч аг пожара сост оит из зв ень ев тру б 1, в мес тах с оед ин ен ия кото рых меж д у с об ой у с тан овл ен а ви нто ва я л опас ть 2 с о с квоз ны м осев ым отв ерстием 3 и перфорацией 4 в верх не й час ти. Ло пас т ь 2 зак р епл ен а пу те м т у с а н ов ки в т ру б оп р о во д е с н ат яг ом в п р е J L . * v г о й д е ф о р м а ц и и и ф ик с и ру ет с я о т ее .•+„. .с м е щ ен и я, н ап р им е р, ко л ь ц ом Ь. Д л * ' *> оваы,„ и транс порт иров ани я пе ны ип ю яъ з> ;от пе ног е не ра то р ( н а че рт еж е не по ка з а н), ко т ор ы й п од с о ед и ня е тся к начал у тру бо тровод а пос ред с твом фл анц евого с оед и не н ия. Тру б оп р ов од р а бо т ае т сл ед у ю щ им о бр аз о м . П е н н ый п о то к от п е н ог е не р а т о ра, д вига яс ь по тру б оп ров од у 1 к очагу пож ар а, вс тречает на с воем пу ти винтову ю л опас ть 2. Пе на пр ох од ит по ви нт ов ому кан ал у винт о во й л оп ас т и 2. Ц ен тр ал ь на я час т ь пе нн ог о по т ок а с в о б од н о пр ох од и т че р ез с к в оз н о е ос евое отв ерс ти е 3, а ос тал ьная час ть поворачив аетс я на 180° , при этом бол е е тяж ел ая и пл от н ая е е час ть ок аз ыв а етс я в ве рх н е й пол ов и не с ече ния тру бо пр ов од а, об вол ак ива ет пу з ы рьк и пе ны, у в ели чи ва я тол щ и ну меж пу зы рьк ов ых пл ен ок, т.е. ид ет п овт ор ен ие п р о це сса п е но о б р аз о ва н и я н а ту р бул е н т н о й ос н о в е. З а т е м , п р о х о д я ч е р е з пе р фо ра ц и ю 4 в час ти л оп ас т и 2, р ас пол ож енн ой в верх н ей пол ов ин е с ечен ия тру б опров од а, пен а под в ерг аетс я д опол ни тел ь но й ре ге н е ра ц и и, по в ы ша етс я е е кр ат нос ть . В резу л ьт ат е пе нн ы й по ток за винт ово й л опа с тью 4 имеет с табил ьну ю с тру кту ру. Причем, про ц ес с рег ен ер а ци и пен ног о пот ока повт о ря етс я м но гок р ат н о п о вс е й д л и н е тр а нс по р т ир о ва н и я п ри вст р еч е п е нн ог о п о т ок а с о с таб ил из ато рам и, у с тано вл ен ным и в трубо пр ов од е с оп ред ел ен ны м ш аг ом. 5416 X X X /У/ X Упорядник Г.Галдобин Замовлення 607 X X X S P/ / / / f / / \ Техред М.Моргентал Коректор^О-Густи Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101