Способ аккумулирования сжатого воздуха

 

СПОСОБ АККУМУЛИРОВАНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА, включающий его нагнетение в пнёвмокамеру, сообщающуюся с гидрокамерой и образующую совместно с ней гидропневматический аккумулятор, хранение и выпуск воздуха в общешахтную сеть из пневмокамеры, о т л ич а ю щ и и с я тем, что-, с целью увеличения полезной емкости аккумулятора , после заполнения пневмокамеры сжатым воздухом, производят нагнетание последнего в гидрокамеру, а выпуск воздуха в общешахтную сеть ведут сначала из гидрокамеры, а затем из пневмокамеры путем создания разо нести давлений между гидрои пневмо- 1(Л камерами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% 01)

ÑÞ4 Е 21 F 17/10

5 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(72) В.Д.Павлов ,(53) 621.226.3(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3375848/22-03

: (22) 31.12.81 (46) 15.11.86. Бюл. У 42 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский горнометаллургический институт. цветных металлов (56) Фролов П.П. Аккумулятор сжатого воздуха. — Свердловск-Москва, Металлургиздат,. 1950, с. 5-10.

Авторское свидетельство СССР

У 436160, кл. E 21 F 17/10, 1964 (прототип). (54) (57) СПОСОБ АККУМУЛИРОВАНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА, включающий его нагнетение в пневмокамеру, сообщающуюся с гидрокамерой и образующую совместно с ней гидропневматический аккумулятор, хранение и выпуск воздуха в общешахтную сеть из пневмокамеры, о т л ич а ю шийся тем, что; с .целью увеличения полезной емкости аккумулятора, после заполнения пневмокамеры сжатым воздухом, производят нагнетание последнего в гидрокамеру, а выпуск воздуха в общешахтную сеть ведут сначала из гидрокамеры, а затем из пневмокамеры путем создания раз- а

Ю ности давлений между гидро- и пневмокамерами.

1 1

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для поддержания постоянного давления сжатого воздуха в пневмосети подземных горных выработок.

Известен способ аккумулирования сжатого воздуха, включающий формирование однокамерного аккумулятора, зарядку аккумулятора и подключение заряженного аккумулятора в пневмо- . сеть подземных горных выработок.

Недостатком этого способа аккумулирования является то, что заак" кумулированный сжатый воздух в аккумуляторе выполняет роль буферной емкоСти, а расход его из емкости не превышает 30-35Х. Это приводит к снижению эффективности работы общешахтной воздухопроводной сети и дополнительному перерасходу сжатого воздуха.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ аккумулирования сжатого воздуха, включающий формирование расположенных на разных уровнях пневмокамеры и гидрокамеры, соединенных между собой ,скважиной и изолированных глухими перемычками, заполнение гидропневматического аккумулятора расчетным объемом воды, нагнетание в пневмокамеру сжатого воздуха и подключение заряженного аккумулятора в пневмосеть подземных горных выработок.

Недостатками данного способа явля-. ются низкий коэффициент использования емкостей аккумулятора (не превышает 45-50X) и значительные затраты на его сооружения.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования емкости гидропневматического аккумулятора и снижение затрат на его сооружение.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем формирование расположенных на разных уровнях пневмокамеры и гидрокамеры, соединенных между собой скважиной и изолированных глухими перемычками, заполнение гидропневматического аккумулятора расчетным объемом воды,. ,нагнетание в цневмокамеру сжатого воздуха и подключение заряженного аккумулятора в пневмосеть подземных горных выработок, хранение и выпуск воздуха и общешахтную сеть из пневмокамеры, после заполнения пневмокамеры сжатым воздухом, последний нагнетают.

044065 2 в гидрокамеру, а выпуск воздуха в общешахтную сеть ведут сначала из гидрокамеры, а затем из пневмокамеры, путем создания разности давлений меж5 ду гидро- и пневмокамерами.

На фиг. 1 изображена схема гидропневматического аккумулятора с заполненной сжатым воздухом пневмокамерой на фиг. 2 — схематический вид полностью заряженного гидропневматического аккумулятора.

Способ осуществляют следующим образом.

В подземных горных выработках, расположенных на разных уровнях, формируют пневматическую 1 и гидравлическую 2 камеры, которые изолируют соответственно глухими перемычками

3,4 и соединяют между собой скважиной 5. Пневмо- и гидрокамеры оборудуют соответственно подводящими воздухопроводами 6, 7 и магистральными воздухопроводами 8, 9.

В пневмокамере формируют зумпф 10, который соединен с водоводом, выполненным, например в виде обсадной трубы, установленной в скважине 5.

В периоды холостой работы компрессоров или при незначительном потреб- . лении и избытке сжатого воздуха в общешахтной сети.

Сжатый воздух из общешахтной пневмосети по воздухопроводу 6 направляют в пневмокамеру 1. При. заполнении объема пневмокамеры 1,сжатым воздухом, из нее вытесняется вода через зумпф 10 по водоводу, установленному в скважине 5 в гидрокамеру 2.

После полного заполнения сжатым воздухом пневмокамеры 1 весь объем гидрокамеры 2 заполнен водой (фиг.1).

Давление сжатого воздуха в пневмокамере 1 равно давлению на компрессорной станции минус потери на гидрав" .лические сопротивления при движении

4 сжатого воздуха B воздухопроводе на пути от компрессорной станции до гидропневматического аккумулятора и определяют из соотношения

Рц,= Р„ - Л1, ИПо, о . где Р„, — давление сжатого воздуха„ создаваемое компрессорной станцией;

Л вЂ” гидравлические сопротивления в воздухопроводе, м/м, SS f - расстояние от компрессорной станции до места расположения гидравлического аккумулятора.

104

4065

Затем сжатый воздух по подводящему воэдухопроводу 7 подают в гидрокамеру 2.

Этот прием позволяет создать искусственную разность давлений между гидрокамерой 2 и пневмокамерой 1.

За счет этой разности давлений сжатый воздух в пневмокамере 1 будет испытывать суммарное повышенное давление со стороны столба, жидкости 1б и начнет сжиматься, а объем пневмокамеры 1 будет заполняться водой, перетекаемой по водоводу нз гидрокамеры 5 до тех пор, пока давление между камерами 1 и 2 не уравняется, 15 т.е.

Н + Р Е Р где Н вЂ” расстояние между пневмокамерой и гидрокамерой в вертикальной плоскости, 20

Р,„ — давление сжатого воздуха в гидрокамере, .KP — давление, возникшее в пневмокамере от суммарного воздействия гидростатичес- 25 кого столба жицкости и сжатого воздуха гидрокамеры.

После выравнивания давления заряд- ° ку гидропневматического аккумулятора сжатым воздухом завершают. В резуль- 3б тате этого в аккумуляторе дополнительно размещают количество сжатого воздуха, определяемого из соотношеHHR

Q3оп

XP„„g где V — объем гидрокамеры, м, 4

ЁР„„ - суммарное давление от гидростатического столба жидкости и давления сжатого воздуха в пневмокамере

Р „ - давление в гидрокамере от гидростатического .столба жидкости.

После полной зарядки аккумулятора сжатый воздух размещают в пневмокамере 1 и гидрокамере 2. причем давление в пневмокамере 1 в 2 раза выше, чем в гидрокамере 2 (фиг. 2).

При подключении гидроаккумулятора в пневмосети подземных выработок 8, 9, разрядку аккумулятора ведут в обратной последовательности; сначала расходуют сжатый воздух из гидрокамеры 2, куда под избыточным давлением вытесняется жидкость иэ пневмо" камеры 1, а затем в общешахтную сеть подключают пневмокамеру 1 в которой давление после выпуска воздуха из гидрокамеры 2 восстановилось до первоначального рабочего, равного давлению сжатого воздуха в общешахтной сети.

В дальнейшем цикл повторяют в приведенной последовательности.

Предложенный способ аккумулирования сжатого воздуха в отличие от известных при одних и тех же емкостях позволяет увеличить аккумуляцию сжатого воздуха в среднем в

1,5 раза, т.е. увеличить полезную емкость аккумулятора и снизить затраты на сооружение аккумуляторов.

1044065.1044065

ТехредЛ.Сердюкова Корректор И.МУска

Редактор Л.Письман

Заказ 6261/2 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4