DE19851620C2

DE19851620C2 - Water-mist spraying system, in particular for partial cutting machines in line propulsion

Info

Publication number: DE19851620C2
Application number: DE1998151620
Authority: DE
Inventors: Klaus Dulias; Frank Boerner; Karl-Heinz Trawny; Ludger Gehrt; Ingolf Gastberg; Volkhard May; Wolfgang Tebbe
Original assignee: BAUUNTERNEHMUNG E HEITKAMP GmbH; Heitkamp Bau GmbH; Deutsche Montan Technologie GmbH; Deilmann Haniel GmbH
Current assignee: Bauunternehmung E Heitkamp 44652 Herne De GmbH; DMT GmbH and Co KG; Deilmann Haniel GmbH
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2018-11-10
Also published as: ATA114599A; AT411482B; DE19851620A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedüsungssystem, mit dessen Hilfe staub-, schlagwetter- oder explosionsgefährdete Bereiche im untertägigen Bergbau geschützt werden können. Besonderes geeignet ist das neue Wasser-Nebel- Bedüsungssystem für den Einsatz an Teilschnittmaschinen in Streckenvortrieben. Durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Zerstäuberdüsen, aus denen jeweils ein auf den gefährdeten Bereich gerichteter Strahl aus Wassernebel austritt, können Zündungen von explosiven Gas-Luft-Gemischen vermieden bzw. bereits entzündete Gas- Luft-Gemische gelöscht werden.The invention relates to a spraying system with the aid of which Firedamp or explosive areas in underground mining can be protected. The new water mist is particularly suitable Spraying system for use on partial cutting machines in Route tunneling. Through a multitude of arranged side by side Atomizer nozzles, each one of which is at the endangered area directed jet emerges from water mist, can ignite explosive gas-air mixtures avoided or already ignited gas Air mixtures are deleted.

Nach dem Stande der Technik ist es bekannt und bergbehördlich vorge schrieben, daß explosionsgefährdete Bereiche besonders geschützt sein müssen. Bei Teilschnittmaschinen ist dieses der Schneidbereich der Maschine. Für die Wasserbedüsung dieses Bereiches werden bisher beispielsweise Hochdruck-Wasserstrahldüsen (ca. 150 bar Wasserdruck) mit 0,4 bis 0,6 mm Durchmesser eingesetzt. (vergl. z. B. DE 36 09 754 C2). Die Hochdruck-Wasserstrahldüsen sollen jeweils einen extrem schnellen Wassertröpfchenstrahl erzeugen, dessen eingetragene Bewegungsenergie die Umgebungsluft mitreißt und verwirbelt, um im Schneidbereich der Teil schnittmaschine das dort gegebenenfalls austretende Methangas zu ver dünnen. Zugleich soll das eingetragene Wasser den gesamten Schneid bereich und insbesondere die Schneidmeißelspuren am Stoß benetzen und kühlen, damit eine Zündung von etwa vorhandenen zündfähigen Gas gemischen verhindert wird bzw. eine doch entstandene Flamme sofort gelöscht wird. Dabei hat man es insbesondere für notwendig gehalten, die Düsen so nahe wie möglich am Schneidbereich anzuordnen, damit die Schneidspuren und die Schneidmeißel von den schnellen Wassertröpfchen unmittelbar benetzt werden können. Die Hochdruck-Wasserdüsen sind des halb entweder an einem sogenannten Fächerrohr und auf sogenannten Düsenschwertern am Getriebehals der Schneidköpfe oder auf den Schneid köpfen selbst angeordnet. Im zuletzt genannten Fall ist für die Druckwasser durchführung eine aufwendige Hochdruckdurchführung in den rotierenden Schneidkopf erforderlich.According to the state of the art, it is known and proposed by the mining authorities wrote that areas at risk of explosion are particularly protected have to. In the case of partial cutting machines, this is the cutting area of the Machine. So far for the water spraying of this area for example high pressure water jet nozzles (approx. 150 bar water pressure) with a diameter of 0.4 to 0.6 mm. (see e.g. DE 36 09 754 C2). The high-pressure water jet nozzles are each said to be extremely fast Generate water droplet jet, its registered kinetic energy the ambient air entrains and swirls around the part in the cutting area cutting machine to ver the methane gas that may escape there thin. At the same time, the water entered should cover the entire cutting area and especially wet the cutting tool marks on the joint and cool, so an ignition of any existing ignitable gas mixing is prevented or a flame that has arisen immediately is deleted. In particular, it was considered necessary to: Position the nozzles as close as possible to the cutting area so that the Cutting marks and the cutting chisel from the quick water droplets can be wetted immediately. The high pressure water jets are the half either on a so-called fan tube and on so-called Nozzle swords on the gear neck of the cutting heads or on the cutting heads arranged themselves. In the latter case is for the pressurized water a complex high pressure bushing in the rotating Cutting head required.

Die bekannten Hochdruck-Wasserbedüsungen haben einen verhältnismäßig großen Wasserverbrauch. Der hohe Wasserverbrauch führt zu einer Reihe von Nachteilen wie z. B. durchnäßtes und klebendes Haufwerk mit negativem Einfluß auf Förderbänder, Bandübergaben und Bunker, Aufweichen und Aufquellen der Streckensohle etc..The well-known high pressure water jets have a relative great water consumption. The high water consumption leads to a number of disadvantages such. B. drenched and sticky pile with negative influence on conveyor belts, belt handovers and bunkers, Softening and swelling of the track sole etc.

Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, den Wasserverbrauch zu ver ringern, ohne die erforderliche Sicherheit zu beeinträchtigen. So ist es z. B. bekannt, die auf den rotierenden Schneidköpfen angeordneten Hochdruck düsen so anzusteuern, daß sie nur dann mit Hochdruckwasser beaufschlagt sind, wenn sie sich entlang der Ortsbrust bewegen. Das führt zwar zu einer erheblichen Einsparung an Bedüsungswasser, ist aber mit einem außer ordentlich hohen technischen Aufwand bei der Herstellung und insbesondere auch bei der Wartung verbunden. Besondere Probleme bereitet es auch, die einwandfreie Funktion des Bedüsungssystems während der Arbeit der Teil schnittmaschine zu beobachten. Der Maschinenführer kann nämlich nicht sehen, ob alle Düsen einwandfrei arbeiten, weil diese nur dann in Betrieb sind, wenn sie in Richtung auf den Stoß gerichtet sind.There has been no shortage of attempts to reduce water consumption wrestle without compromising the required security. So it is z. B. known, the high pressure arranged on the rotating cutting heads Control the nozzles so that they are only exposed to high pressure water are when they move along the face. That leads to one considerable savings on jetting water, but with one save neatly high technical effort in the production and in particular also connected with maintenance. It also causes special problems perfect functioning of the spraying system during the work of the part watch cutting machine. The machine operator cannot see if all the nozzles are working properly because they are only in operation if they are directed towards the impact.

Zur Verringerung des Wasserverbrauches ist es auch bekannt, anstelle der Hochdruck-Wasserdüsen Zerstäuberdüsen zu verwenden, die als Nebeldüsen ausgebildet sind und ein Wasser-/Luftgemisch erzeugen. Ein derartiges Bedüsungssystem ist beispielsweise aus der DE 37 17 188 C2 bekannt. Die bei diesem bekannten Bedüsungssystem verwendeten Zerstäuberdüsen erzeugen Sprühnebelstrahle, die verhältnismäßig große und schwere Wassertröpfchen mit einem Durchmesser bis zu 100 µm enthalten. Diese verhältnismäßig großen und schweren Wassertröpfchen sollen aufgrund ihrer höheren kinetischen Energie mit einer hohen Auftreffgeschwindigkeit die Schneidspuren und gegebenenfalls auch die Schneidmeißel benetzen, ebenso wie dies bei den bekannten Hochdruck-Wasserdüsen der Fall ist. Wegen des hohen Anteiles an verhältnismäßig großen und schweren Tröpfchen verbraucht auch dieses bekannte Bedüsungssystem viel zu viel Wasser, nämlich je Schneidmeißel 0,2 bis 0,5 l/min, das bedeutet beispielsweise bei 170 Schneidmeißeln einen Wasserverbrauch von 34 bis 85 l/min.To reduce water consumption, it is also known instead of High pressure water nozzles use atomizer nozzles that act as mist nozzles are trained and generate a water / air mixture. Such a thing Spraying system is known for example from DE 37 17 188 C2. The atomizer nozzles used in this known spraying system generate spray jets that are relatively large and heavy Contain water droplets up to 100 µm in diameter. This Relatively large and heavy water droplets are said to be due their higher kinetic energy with a high impact speed wet the cutting marks and possibly also the cutting chisels, as is the case with the known high-pressure water nozzles. Because of the high proportion of relatively large and heavy This well-known spraying system also uses droplets far too much Water, namely 0.2 to 0.5 l / min per cutting chisel, that means For example, with 170 cutting tools, a water consumption of 34 to 85 l / min.

Ein weiterer Nachteil des zuletzt genannten Bedüsungssystems besteht darin, daß einzuvor hergestelltes Wasser-/Luftgemisch über eine verhältnismäßig lange Leitung der Zerstäubungsvorrichtung zugeführt wird. Dabei besteht die Gefahr, daß sich das Wasser-/Luftgemisch auf dem Wege zu den Zerstäubungsdüsen entmischt, so daß diese gewünschte Wirkung möglicherweise nicht gewährleistet ist.Another disadvantage of the last-mentioned spraying system exists in that a previously prepared water / air mixture over a relatively long line of the atomizing device is supplied. There is a risk that the water / air mixture on the way segregated to the atomizing nozzles so that this desired effect may not be guaranteed.

Schließlich ist nach dem Stande der Technik (vergl. DE 79 27 940 U1) ein Bedüsungssystem bekannt, bei welchem die Düsen, die entweder nur Wasser oder ein vorgemischtes Wasser-/Luftgemisch durchsetzen, jeweils in einem beidseitig offenem Injektorrohr angeordnet sind, welches bei Beaufschlagung der Düsen Luft aus der Umgebung ansaugen und in den Schneidbereich der Teilschnittmaschine fördern soll, um die Ausbildung von zündfähigen Gasgemischen im Schneidbereich der Teilschnittmaschine zu unterbinden. Um eine ausreichende Injektorwirkung zu erzielen, wird auch hier verhältnismäßig viel Wasser benötigt.Finally, according to the state of the art (see DE 79 27 940 U1) Spray system known in which the nozzles either only Push through water or a pre-mixed water / air mixture, each in are arranged on both sides open injector tube, which at Actuation of the nozzles suck in air from the environment and into the The cutting area of the partial cutting machine is intended to promote the training of ignitable gas mixtures in the cutting area of the partial cutting machine prevention. To achieve a sufficient injector effect, too relatively much water is required here.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bedüsungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, welches ohne Beeinträchtigung der Sicherheit mit erheblich weniger Wasser auskommt, einen einfachen und robusten und deshalb bergbaugerechten Aufbau hat, weitgehend unempfindlich gegen Verstopfungen und sonstige Störungen und einfach zu warten und zu überwachen ist. It is an object of the invention to provide a spraying system as mentioned in the introduction Kind of creating which without significantly compromising security less water needs, a simple and robust and therefore mining-compatible construction, largely insensitive to Blockages and other malfunctions and easy to maintain and close monitor is.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem Bedüsungssystem der eingangs genannten Art vor, daß die Zerstäuberdüsen jeweils einen in eine mit Druckluft beaufschlagte Luftkammer eingesetzten Düsenkörper aufweisen, dessen in Strömungsrichtung ausgerichtete Düsenbohrung über radial oder in spitzem Winkel zur Achse der Düsenbohrung verlaufende Luftzuführungskanäle mit der Luftkammer verbunden ist, und daß in der rückwärtigen Verlängerung der Düsenbohrung jeweils eine mit Druckwasser beaufschlagte Wassereinspritzdüse vorgesehen ist, die einen in Längsrichtung der Düsenbohrung verlaufenden Wasserstrahl erzeugt, wobei der Druck des Druckwassers höher ist als der der Druckluft.To achieve this object, the invention proposes starting from one Spraying system of the type mentioned above that the atomizer nozzles one each in an air chamber charged with compressed air Have nozzle body, its aligned in the flow direction Nozzle bore over radial or at an acute angle to the axis of the Air supply ducts running through the nozzle bore with the air chamber is connected, and that in the rear extension of the nozzle bore one pressurized water injector each is provided, which extends in the longitudinal direction of the nozzle bore Water jet generated, the pressure of the pressurized water is higher than that the compressed air.

Die Zerstäuberdüse gemäß der Erfindung erzeugt einen sehr feinen Wassernebel mit schwebefähigen Wassertröpfchen, d. h. also Wassertröpfchen, die nicht größer als 10 µm sind. Diese feinen und schwebefähigen Tröpfchen bilden einen sehr dichten und kühlen Wasser- Nebel mit großer Oberfläche, der die Zündung von zündfähigen Gas gemischen zuverlässig verhindert und etwa entstandene Flammen sofort zum Verlöschen bringt. Von besonderem Vorteil ist, daß der von dem Bedüsungssystem gemäß der Erfindung erzeugte feine Wassernebel durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit der ihn erzeugenden Druckluft auf dem Weg in den Schneidraum verhältnismäßig viel Umgebungsluft mitreißt, so daß im Bereich des Schneidraumes eine starke Durchwirbelung und Ver dünnung von etwa austretenden Gasen auftritt. Durch den Einsatz des Bedüsungssystems gemäß der Erfindung kann der Wasserverbrauch bei gleichwertiger Sicherheit gegenüber den nach dem Stande der Technik bekannten Systemen auf ca. 20 bis 25% reduziert werden. Da der vom Bedüsungssystem gemäß der Erfindung erzeugte Wasser-Nebel deutlich sichtbar ist, kann die einwandfreie Funktion des Systems vom Maschinenführer oder geeigneten Überwachungssystemen auf einfache Weise überwacht werden.The atomizing nozzle according to the invention produces a very fine one Water mist with floating water droplets, d. H. so Water droplets that are no larger than 10 µm. This fine and floating droplets form a very dense and cool water Mist with a large surface that ignites ignitable gas mixes reliably prevented and any flames that arise immediately to extinguish. It is particularly advantageous that that of the Spraying system according to the invention produced fine water mist through the high flow velocity of the compressed air generating it on the Path in the cutting area entrains relatively much ambient air, so that in the area of the cutting space a strong vortex and Ver thinning of any escaping gases occurs. By using the Spraying system according to the invention can reduce water consumption security equivalent to that of the prior art known systems can be reduced to approximately 20 to 25%. Since the from Spray system according to the invention produced water mist significantly visible, the proper functioning of the system can be Machine operators or suitable monitoring systems on simple Way to be monitored.

Von besonderem Vorteil ist der besonders einfache und robuste Aufbau des Düsensystems gemäß der Erfindung. Die mit Druckluft beaufschlagte Luft kammer sorgt für eine gleichzeitige und gleichmäßige Versorgung aller in sie eingesetzten Düsenkörper mit Druckluft. Dadurch, daß der Druck des Druckwassers höher ist als der der Druckluft wird verhindert, daß das zuge führte Druckwasser von der Druckluft in die Wasserzuführung zurück gedrückt wird.The particularly simple and robust construction of the Nozzle system according to the invention. The air charged with compressed air chamber ensures a simultaneous and uniform supply of everything in it used nozzle body with compressed air. Because the pressure of the Pressurized water is higher than that of the compressed air, which prevents that led pressurized water back from the compressed air into the water supply is pressed.

Zweckmäßig ist die Wassereinspritzdüse ebenfalls als Bohrung im Düsen körper ausgebildet. Der Düsenkörper ist somit das einzige Bauteil des Bedüsungssystems, welches einer komplizierten Bearbeitung bedarf.The water injection nozzle is also expedient as a hole in the nozzle body trained. The nozzle body is therefore the only component of the Spraying system, which requires complicated processing.

Zweckmäßig sind die Luftzuführungskanäle gleichmäßig auf den Umfang des Düsenkörpers verteilt angeordnet, wobei der Wasserstrahl der Wasser einspritzdüse mittig in der Düsenbohrung verläuft und auf den Bereich gerichtet ist, in dem die aus den Luftzuführungskanälen zuströmende Druckluft in die Strömungsrichtung umgelenkt wird. Da durch, daß das eingespritzte Wasser im Umlenkungsbereich mit der Druckluft in Verbindung kommt, findet schon hier eine besonders intensive Verwirbelung und Zerteilung des eingespritzten Wassers in feinste Tröpfchen statt. Dieser Vorgang verstärkt sich noch im weiteren Strömungsweg in der Düsenbohrung.Appropriately, the air supply channels are even on the circumference of the Distributed nozzle body, the water jet of water injector in the middle of the Nozzle bore runs and is directed towards the area in which flows in from the air supply ducts Compressed air is deflected in the direction of flow. because through that the injected water in the deflection area comes in contact with the compressed air here a particularly intensive swirling and splitting of the injected water instead of the finest droplets. This Process intensifies in the further flow path in the nozzle bore.

Das Durchmesserverhältnis zwischen der Düsenbohrung und der Wassereintrittsdüse sollte einen Wert von 5 : 1 nicht überschreiten. Hierdurch wird bewirkt, daß das durchge setzte Luftvolumen erheblich größer ist als das durchge setzte Wasservolumen, wobei Querschnitte erreicht werden, die so groß sind, daß sie praktisch nicht verstopfen können oder im Bedarfsfall mit einfachen Mitteln wieder geöffnet werden können.The diameter ratio between the nozzle bore and the water inlet nozzle should not have a value of 5: 1 exceed. This will cause the set air volume is significantly larger than the average set water volume, whereby cross sections are achieved, which are so large that they practically cannot clog or reopened with simple means if necessary can be.

Die für die Bedüsung benötigte Wassermenge beträgt ≦ 0,7 l/min, der Druckluft-Druck ≧ 1,5 bar. Bei diesen Drüc ken hat die Wassereinspritzdüse typischerweise einen Durchmesser von ≧ 1 mm, während die Düsenbohrung ei nen Durchmesser von 5 mm aufweist. Bei diesen Durch messer- und Druckverhältnissen wird ein sehr intensiver Wassernebelstrahl mit großer Oberfläche erzeugt, dessen Tröpfchen überwiegend kleiner als 10 µm sind.The amount of water required for spraying is ≦ 0.7 l / min, the compressed air pressure ≧ 1.5 bar. At these pressures The water injector typically has one Diameter of ≧ 1 mm, while the nozzle bore ei has a diameter of 5 mm. With these through knife and pressure ratios becomes a very intense one Generated water mist jet with a large surface area Droplets are predominantly smaller than 10 µm.

Die für das Bedüsungssystem gemäß der Erfindung ver wendete Luftkammer hat zweckmäßig die Form eines lang gestreckten Hohlraumes, an den eine sich über dessen Länge erstreckende, als Wasserzuführung für die Wassereinspritz düse dienende Wasserkammer angrenzt, wobei die Düsen körper nebeneinander in die Wandung der Luftkammer ein gesetzt sind und die Luftkammer sowie die Begrenzungs wand zwischen Luftkammer und Wasserkammer durchdrin gen. Diese besondere Ausbildung des Bedüsungssystems er leichtert die Herstellung und die Wartung außerordentlich. Die in die Luftkammer eingesetzten Düsenkörper können auf einfache Weise ein- und ausgebaut werden und dement sprechend ausgewechselt werden. Die Luftkammer und die Wasserkammer bilden gewissermaßen ein Doppelrohr, des sen Verlauf den örtlichen Gegebenheiten optimal angepaßt werden kann.The ver for the nozzle system according to the invention turned air chamber has the shape of a long stretched cavity, one of which extends along its length extending, as a water supply for water injection nozzle serving water chamber adjoins, the nozzles body side by side in the wall of the air chamber are set and the air chamber as well as the limitation wall between the air chamber and water chamber gen. This special training of the spraying system he extremely easy to manufacture and maintain. The nozzle body inserted in the air chamber can can be easily installed and removed and demented be exchanged accordingly. The air chamber and the Water chambers form a double tube, so to speak sen course optimally adapted to the local conditions can be.

Um die Anbringung der einzelnen Düsenkörper in unter schiedlichen Winkelstellungen zu erleichtern, hat die Luft kammer zweckmäßig die Form eines kreisrunden Rohres, an dessen Außenseite eine die Wasserkammer bildende, etwa halbzylindrische Schale druckdicht angeschweißt ist. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl die Luftkammer als auch die Wasserkammer aus einfachsten Teilen herzustellen. Dadurch, daß die Luftkammer einen kreisrunden Quer schnitt hat, ist es möglich, die Düsenkörper in unterschiedli chen Winkelstellungen anzubringen, so daß die Wasserne belstrahlen des Bedüsungssystems in Umfangsrichtung des Rohres beliebig aufgefächert werden können.To attach the individual nozzle body in under The air has to facilitate different angular positions chamber expediently the shape of a circular tube, on the outside a water chamber forming about semi-cylindrical shell is welded pressure-tight. In this way it is possible to both the air chamber to manufacture the water chamber from the simplest parts. The fact that the air chamber has a circular cross has cut, it is possible to differentiate the nozzle body Chen angular positions so that the water irradiate the spraying system in the circumferential direction of the Pipe can be fanned out as desired.

Zweckmäßig haben die verschiedenen nebeneinander an geordneten Düsenkörper in Umfangsrichtung des die Luft kammer bildenden Rohres gesehen unterschiedliche Win kelstellungen.Appropriately, the different have side by side ordered nozzle body in the circumferential direction of the air chamber forming tube seen different win kelstellungen.

Da das Bedüsungssystem gemäß der Erfindung weniger mit einer Benetzung der Schneidmeißel oder Schneidspuren arbeitet, sondern im wesentlichen mit einer Wassernebel kühlung (Schneidraumkühlung) der umgebenden Luft und mit einer intensiven Zuführung von Frischluft in dem ge fährdeten Bereich, können beim Bedüsungssystem gemäß Erfindung die Sprühdüsen in einem Abstand von mindestens 1000 mm von dem gefährdeten Bereich entfernt angeordnet werden.Since the spraying system according to the invention is less with wetting of the cutting chisel or cutting marks works, but essentially with a water mist cooling (cutting space cooling) of the surrounding air and with an intensive supply of fresh air in the ge hazardous area, can be according to the spraying system Invention the spray nozzles at a distance of at least Arranged 1000 mm from the endangered area become.

Das Bedüsungssystem gemäß der Erfindung ist selbstver ständlich nicht nur für die Bedüsung von Teilschnittmaschi nen im Streckenvortrieb geeignet. Es kann ich gleicher Weise überall dort eingesetzt werden, wo zündfähige Gemi sche auftreten können, so z. B. in Grubenräumen mit großen Querschnitten, wie z. B. in Strecken, Streben, Lokschuppen, Schächten, Bunkern, Lager- und Verkaufsräumen, in ver winkelten Kanalsystemen, wie z. B. Kabelkanälen, Lüf tungskanälen, Abwasserkanälen sowie als Objektschutz z. B. an Bandübergaben und Silos. Gegebenenfalls ist das Wassernebelsystem auch zur Staubbekämpfung geeignet, wobei dem Wasser geeignete Additive zugesetzt werden können. Beim Brand- und Explosionsschutz beruht die hohe Löschwirkung in erster Linie auf der hohen Kühlung auf grund der großen Oberfläche des erzeugten Wassernebels und in der Erzeugung einer zündungsunfreudigen Atmo sphäre. Die sehr feinen, verdunstenden Wassertröpfchen verhindern nämlich die zur Zündung notwendige Kettenre aktion. Die besonderen Vorteile liegen in der Verminderung der Löschwassermenge, so daß das neue Bedüsungssystem überall dort mit Vorteil eingesetzt werden kann, wo Wasser beim Löschen hohe Schäden verursachen kann, eine hohe Wasservorratshaltung unmöglich ist oder nur kleine Baugrö ßen zugelassen werden können. Zudem fällt weniger, mög licherweise schadstoffbelastetes Löschwasser an.The spraying system according to the invention is self-ver of course not only for the spraying of partial cutting machines suitable in road jacking. I can do the same So be used wherever ignitable gemi cal can occur, such. B. in mine rooms with large Cross sections, such as B. in lines, struts, engine sheds, Shafts, bunkers, storage and sales rooms, in ver angled channel systems, such as. B. cable ducts, Lüf ducts, sewers and as property protection z. B. at belt transfers and silos. If necessary, that is Water mist system also suitable for dust control, suitable additives are added to the water can. The high level of fire and explosion protection is based Extinguishing effect primarily on the high cooling due to the large surface area of the water mist generated and in the generation of an ignition-unfriendly atmosphere sphere. The very fine, evaporating water droplets namely prevent the chain re necessary for ignition action. The special advantages are the reduction the amount of extinguishing water, so that the new spray system can be used with advantage wherever water can cause high damage when deleting, high Water storage is impossible or only small size can be approved. In addition, less falls, possible fire-fighting water contaminated with pollutants.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen den anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will follow which explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 Das Bedüsungssystem gemäß der Erfindung in Ver wendung einer Teilschnittmaschine schematisch in senk rechtem Schnitt; Fig. 1 The spraying system according to the invention in Ver use of a partial cutting machine schematically in vertical section;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Düsenkörper, die Luftkammer und die Wasserkammer; Figure 2 is a vertical section through the nozzle body, the air chamber and the water chamber.

Fig. 3a und 3b Draufsichten zu Fig. 2; FIGS. 3a and 3b are plan views of FIG. 2;

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch den Düsenkörper, die Luftkammer und die Wasserkammer in einer abgewan delten Ausführungsform. Fig. 4 is a vertical section through the nozzle body, the air chamber and the water chamber in a variant embodiment.

In Fig. 1 der Zeichnung ist der Schneidarm einer Teil schnittmaschine mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Am vorderen Ende des Schneidarmes 1 ist ein rotierender Schneidkopf 2 gelagerte der mit nicht dargestellten Schneid meißeln bestückt ist. Mit einem Abstand von mehr als 1000 mm von dem im Schneideingriff befindlichen Schneidkopf 2 ist das Bedüsungssystem gemäß der Erfin dung installiert, welches in seiner Gesamtheit mit dem Be zugszeichen 3 bezeichnet ist.In Fig. 1 of the drawing, the cutting arm of a part cutting machine is designated by the reference numeral 1 . At the front end of the cutting arm 1 , a rotating cutting head 2 is mounted which is equipped with cutting chisels, not shown. At a distance of more than 1000 mm from the cutting head 2 in the cutting engagement, the spraying system according to the invention is installed, which is designated in its entirety with the reference number 3 .

Das Bedüsungssystem 3 ist mit einer Vielzahl von neben einander angeordneten Zerstäuberdüsen 4 versehen, die je weils aus einem in etwa zylindrischen Düsenkörper 5 beste hen, in den eine sich in Längsrichtung des Düsenkörpers 5 erstreckende Düsenbohrung 6 mit einem Durchmesser von beispielsweise 5 mm eingebracht ist. Die Düsenbohrung 6 ist über Luftzuführungskanäle 7 mit Druckluft beaufschlag bar, die radial oder in spitzem Winkel zur Düsenbohrung 6 verlaufen, den Mantel des Düsenkörpers 5 durchdringen und in die Düsenbohrung 6 einmünden. Vorzugsweise sind pro Düsenkörper 5 mehrere Luftzuführungskanäle 7 vorgese hen, die gleichmäßig auf den Umfang des Düsenkörpers 5 verteilt angeordnet sind. The nozzle system 3 is provided with a plurality of atomizer nozzles 4 arranged next to one another, each of which consists of an approximately cylindrical nozzle body 5 , into which a nozzle bore 6 extending in the longitudinal direction of the nozzle body 5 and having a diameter of, for example, 5 mm is introduced. The nozzle bore 6 can be pressurized with compressed air via air supply ducts 7 , which run radially or at an acute angle to the nozzle bore 6 , penetrate the jacket of the nozzle body 5 and open into the nozzle bore 6 . Preferably, a plurality of air supply ducts 7 are provided per nozzle body 5 and are distributed uniformly over the circumference of the nozzle body 5 .

In der rückwärtigen Verlängerung der Düsenbohrung 6 ist in den Düsenkörper 5 eine weitere als Wassereinspritzdüse 8 dienende Bohrung eingebracht, die mit Druckwasser von beispielsweise 6 bar beaufschlagbar ist und einen Durch messer von beispielsweise ≧ 1 mm hat.In the rearward extension of the nozzle bore 6 , a further hole serving as a water injection nozzle 8 is introduced into the nozzle body 5 , which can be pressurized with pressurized water of, for example, 6 bar and has a diameter of, for example, ≧ 1 mm.

Diese Wassereinspritzdüse 8 erzeugt einen etwa in der Achse der Düsenbohrung 6 verlaufenden dünnen Wasser strahl, der in der Düsenbohrung 6 auf die über die Luftzu führungskanäle 7 zugeführte Druckluft stößt, und zwar dort, wo diese Druckluft in die Längsrichtung der Düsenbohrung 6 umgelenkt wird. In diesem Bereich herrscht eine beson ders intensive Turbulenz, so daß das eingespritzte Wasser dort und in dem nachfolgenden Strömungsweg innerhalb der Düsenbohrung 6 in feinste Nebeltröpfchen zerstäubt wird. Der so erzeugte Wassernebelstrahl enthält im wesent lichen Wassertröpfchen mit einer Teilchengröße von unter 10 µm und Druckluft. Der austretende Wassernebel-Druck luftstrahl ist sehr intensiv und reißt auf dem verhältnismäßig langen Weg in den gefährdeten Bereich aus der Umgebung Luft mit, wie in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet ist. Die durch die Erfindung erreichte feinste Vernebelung von Wasser tröpfchen führt im gefährdeten Bereich zu einer quasi iner ten Atmosphäre, in der aufgrund intensiver Kühlung und Verdünnung keine Zündung von explosiven Gemischen mehr stattfinden kann. Die durch die feinsten Wassertröpf chen verursachte Kühlung verhindert nämlich die zur Zün dung von zündfähigen Gemischen erforderliche Kettenreak tion.This water injection nozzle 8 generates a roughly running in the axis of the nozzle bore 6 thin water jet, in the nozzle bore 6 on the supply channels 7 supplied via the Luftzu supply channels, namely where this compressed air is deflected in the longitudinal direction of the nozzle bore 6 . In this area, there is a particularly intense turbulence, so that the injected water is atomized into the finest mist droplets there and in the subsequent flow path within the nozzle bore 6 . The water mist jet thus generated essentially contains water droplets with a particle size of less than 10 µm and compressed air. The emerging water mist pressure air jet is very intense and entrains air on the relatively long way into the endangered area, as indicated in Fig. 1 by arrows. The finest atomization of water droplets achieved by the invention leads to a quasi-inert atmosphere in the endangered area, in which due to intensive cooling and dilution no ignition of explosive mixtures can take place. The cooling caused by the finest water droplets prevents the chain reaction required to ignite ignitable mixtures.

Besondere Vorteile ergeben sich weiterhin aus der beson deren Ausgestaltung der Halterung der Düsenkörper und der Zuführung von Druckluft und Wasser, wie sie aus den Fig. 2 bis 4 hervorgehen.Special advantages also result from the special design of the holder for the nozzle body and the supply of compressed air and water, as can be seen in FIGS. 2 to 4.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 ist als Düsenträger für die Zerstäuberdüsen 4 eine Luftkammer 9 vorgesehen, die ständig mit Druckluft beaufschlagt ist und die die Form eines langgestreckten Hohlraumes mit im we sentlichen halbkreisförmigem Querschnitt hat. An die Luft kammer 9 grenzt eine sich über deren Länge erstreckende Wasserkammer 10 an, die ständig mit Druckwasser beauf schlagt ist. Die Wasserkammer 10 hat ebenfalls einen halb kreisförmigen Querschnitt, derart, daß sich die Luftkammer 9 und, die Wasserkammer 10 zu einem kreisrunden, mittig geteilten Rohr ergänzen.In the embodiment of FIGS . 2 and 3, an air chamber 9 is provided as the nozzle carrier for the atomizing nozzles 4 , which is constantly pressurized with compressed air and which has the shape of an elongated cavity with a substantially semicircular cross-section. At the air chamber 9 adjoins a water chamber 10 extending over its length, which is constantly struck with pressurized water. The water chamber 10 also has a semi-circular cross section, such that the air chamber 9 and the water chamber 10 complement each other to form a circular, centrally divided tube.

In die gekrümmte Wandung der Luftkammer 9 sind ne beneinander die Zerstäuberdüsen 4 eingesetzt, und zwar der art, daß deren Düsenkörper 5 die Luftkammer 9 und die Be grenzungswand zwischen der Luftkammer 9 und der Was serkammer 10 durchdringen. Hierdurch stehen die in den Düsenkörpern befindlichen Luftzufuhrkanäle 7 ständig mit der Luftkammer 9 und die Wassereinspritzdüsen 8 ständig mit der Wasserkammer 10 in Verbindung. Die Düsenkörper 5 sind zweckmäßig druckdicht in die gewölbte Wand der Luftkammer 9 eingeschraubt und ebenfalls druckdicht in der Trennwand zwischen Luftkammer 9 und Wasserkammer 10 gelagert.In the curved wall of the air chamber 9 , the atomizer nozzles 4 are inserted next to each other, namely the type that their nozzle body 5 penetrate the air chamber 9 and the boundary wall between the air chamber 9 and the chamber chamber 10 . As a result, the air supply ducts 7 located in the nozzle bodies are constantly connected to the air chamber 9 and the water injection nozzles 8 are constantly connected to the water chamber 10 . The nozzle bodies 5 are expediently screwed into the curved wall of the air chamber 9 in a pressure-tight manner and are also stored pressure-tight in the partition between the air chamber 9 and the water chamber 10 .

Dem aus der Luftkammer 9 und der Wasserkammer 10 bestehenden Doppelkammerrohr kann man ersichtlich auf einfache Weise jede beliebige Form geben, so daß man das Bedüsungssystem den örtlichen Gegebenheiten immer be stens anpassen kann.The existing from the air chamber 9 and the water chamber 10 double chamber tube can be given any shape in a simple manner, so that the spraying system can always be adapted to the local conditions.

Dadurch, daß sowohl die Düsenbohrung 6 als auch die Wassereinspritzdüse 8 verhältnismäßig große Querschnitte haben, lassen sich diese leicht und mit einfachen Werkzeu gen von gegebenenfalls vorkommenden Verstopfungen rei nigen. Darüber hinaus können die Düsenkörper 5 auf einfa che Weise herausgeschraubt und in Stand gesetzt oder erfor derlichenfalls ersetzt werden.The fact that both the nozzle bore 6 and the water injection nozzle 8 have relatively large cross-sections, these can be easily and with simple tools to clean up any blockages that may occur. In addition, the nozzle body 5 can be unscrewed in a simple manner and repaired or replaced if necessary.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus Fig. 4, die eine abgewandelte Ausführungsform der Wasserkammer und der Luftkammer zeigt. Für die einander entsprechenden Bauteile sind hier die gleichen Bezugszei chen verwendet worden, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3.An advantageous development of the invention results from FIG. 4, which shows a modified embodiment of the water chamber and the air chamber. For the corresponding components, the same reference numerals have been used here as in the embodiment of FIGS. 2 and 3.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist die Luftkammer 9 als kreisrundes Rohr ausgebildet, an dessen Außenseite eine die Wasserkammer 10 bildende, etwa halbzylindrische Schale druckdicht angeschweißt ist. Diese Ausführungs form hat den besonderen Vorteil, daß man die Düsenkörper 5 in unterschiedlichen Winkelstellungen auf den Umfang des die Luftkammer 9 bildenden Rohres verteilen kann. Auf diese Weise ist es noch besser möglich, einen entsprechend aufgefächerten Bedüsungsbereich zu schaffen.In the embodiment of FIG. 4, the air chamber 9 is designed as a circular tube, on the outside of which an approximately semi-cylindrical shell forming the water chamber 10 is welded pressure-tight. This embodiment has the particular advantage that you can distribute the nozzle body 5 in different angular positions on the circumference of the tube forming the air chamber 9 . In this way it is even better possible to create an appropriately fanned out spraying area.

Claims

1. Nozzle system for dust, firedamp or explosion-prone areas in underground mining, in particular for partial cutting machines in line driving, with a large number of atomizer nozzles arranged next to one another, which are designed as mist nozzles and from each of which a jet directed from the water from a water / Air mixture emerges, characterized in that the atomizing nozzles ( 4 ) each have a nozzle body ( 5 ) inserted into an air chamber ( 9 ) loaded with compressed air, the nozzle bore ( 6 ) of which extends radially or at an acute angle to the axis of the nozzle bore ( 6 ) Air supply channels ( 7 ) is connected to the air chamber ( 9 ), and that in the rearward extension of the nozzle bore ( 6 ) a pressurized water injection nozzle ( 8 ) is provided, which generates a water jet running in the longitudinal direction of the nozzle bore ( 6 ), whereby the pressure of Dr backwater is higher than that of the compressed air.

2. Nozzle system according to claim 1, characterized in that the water injection nozzle ( 8 ) is just if designed as a bore in the nozzle body ( 5 ).

3. Nozzle system according to claims 1 and 2, characterized in that the Luftzuführungska channels ( 7 ) are evenly distributed over the circumference of the nozzle body ( 5 ) and that the water jet of the water injection nozzle ( 8 ) runs centrally in the Düsenboh tion and on the Area is directed in which the compressed air flowing in from the air supply channels ( 7 ) is deflected in the longitudinal direction of the nozzle bore ( 6 ).

4. Spraying system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the diameter ratio between the nozzle bore ( 6 ) and Wasserein spray nozzle ( 8 ) does not exceed a value of 5: 1.

5. spraying system according to claim 4, characterized ge indicates that the water volume ≦ 0.7 l / min and the air pressure is 1.5 bar.

6. Nozzle system according to claim 1, characterized in that the air chamber ( 9 ) has the shape of an elongated cavity, to which an extending over its length, serving as a water supply for the water injection nozzles ( 8 ) water chamber ( 10 ), the Nozzle body ( 5 ) next to each other in the wall of the air chamber ( 9 ) are inserted and penetrate the air chamber ( 9 ) and the boundary wall between the air chamber ( 9 ) and water chamber ( 10 ).

7. nozzle system according to claim 6, characterized in that the air chamber ( 9 ) has the shape of a circular tube, on the outside of which a water chamber ( 10 ) forming, approximately semi-cylindrical shell is welded pressure-tight.

8. nozzle system according to claim 7, characterized in that the various juxtaposed nozzle body ( 5 ) seen in the circumferential direction of the air chamber ( 9 ) forming tube under different angular positions.

9. spraying system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the atomizing nozzles in a distance of at least 1000 mm from the ge hazardous area are located away.