Способ регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ГЛУБОКИХ ШАХТ И РУДНИКОВ, включающий подачу предварительно подогретого в источнике низкопотенциального тепла наружного воздуха вентилятором в камеру гидрокалорифера навстречу каплям холодной воды, разбрызгиваемой водораспыпительным устройством, и далее в калорифер, подачу воды из водоема в водораспьшительное устройство и от.вод холодной воды от нижней част,и камеры гидрокалорифера к дополнительному источнику низкопотенциального тепла, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения рудничного воздуха путем обеспечения компенсации скрытой теплоты плавления льда источниками низкопотенциапьного тепла, воду, отводимую от дополнительного источника низкопотендиального тепла, и воду, отводимую от источника тепла, служащего для предварительного подогрева воздзгха, подаваемого в камеру гидрокалорифера, по (Л дают в калорифер, а воздух, подаваемый в камеру гидрокалорифера, предварительно подогревают до температу§ ры .от -15 до . ю о ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1519 А (51)4 Е 21 F 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

adrs?

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3663659/22-03 (22). 21 ° 11.83 (46) 30.12.85 ° Бюл. 11 48 (71) Институт горного дела Севера

Якутского филиала СО АН СССР (72} А.Ф.Галкин (53) 622.413.4.002.54(088.8) (56) Луговский С.И. и др. Совершенствование разработки и вентиляции рудников. М.: Недра, 1968, с. 288.

Авторское свидетельство СССР, 9 1164439, кл. Е 21 F 3/00, 1983. (54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ГЛУБОКИХ ШАХТ И РУДНИКОВ, включающий подачу предварительно подогретого в источнике ниэкопотенциального тепла наружного воздуха вентилятором в камеру гидрокалорифера навстречу каплям холодной воды, разбрызгиваемой водораспыпительным устройством, и далее в калорифер, подачу воды из водоема в водораспылительное устройство и отвод холодной воды от нижней части камеры гидрокалорифера к дополнительному источнику низкопотенциального тепла, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения рудничного воздуха путем обеспечения компенсации скрытой теплоты плавления льда источниками низкопотенциального тепла, воду, отводимую от дополнительного источника низкопотенциального тепла, и воду, отводимую от источника тепла, служащего для предварительного подогрева воздуха, подаваемого в камеру гидрокалорифера, по- фф дают в калорифер, а воздух, подаваемый в камеру гидрокалорифера, пред- С„ варительно подогревают до температуры .от -15 до -20 С.

01519 2

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для кондиционирования глубоких шахт и рудников.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения рудничного воздуха путем использования скрытой теплоты плавления льда и нагревания воздуха до положительной температуры низкопотенциальным теплом.

На фиг.1 изображена схема реализации способа регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников.

На схеме показаны вентилятор 1, источник 2 низкопотенциального тепла (калорифер), камера 3, водораспылительное устройство 4, кристаллы льда 5, вентиляционный канал 6, источник 7 низкопотенциального тепла (калорифера), подающий трубопровод

8, воздухоохладитель 9, рециркуляционный насос 10 и трубопроводы 1113.

Способ регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников осуществляется следующим образом.

Холодный воздух в зимнее время вентилятором 1 через калорифер 2, работающий от специальной котельной, подают в камеру 3 гидрокалорифера навстречу каплям воды, разбрызгиваемым водораспылительным устройством

4. Вследствие теплообмена воды с холодным воздухом происходит образование кристаллов льда, а выделившаяся при этом скрытая теплота идет на нагревание воздуха до температуры, равной температуре замерзания воды.

Воздух в калорифере 2 подогревают до умеренных отрицательных температур от -15 до -20 С, тогда в гидрокалорифере он может быть с высокой степенью надежности подогрет до температуры, равной температуре замерзания воды.

Подогрев воздуха до более высокой температуры в гидрокалорифере неэкономичен, так как в этом случае практически не используется скрытая теплота замерзания воды, а расход воды увеличивается в десятки раз. Так как воздух перед подачей в шахту или о рудник необходимо подогреть.до +2 С, то его после гидрокалорифера через

1О

50 вентиляционный канал 6 подают во вто- рой калорифер 7, где подогревают до

+2 С. В настоящее время в районах с суровым климатом проектируют глубокие рудники, где по выполненным прогнозам температура воздуха на рабочих горизонтах превышает допустимое значение равное +26 С. В связи с этим воздух необходимо подогреть на поверхности и охладить на рабочих горизонтах..Для охлаждения целесообразно использовать смесь кристаллов льда и воды (шугу), которую для обеспечения возможности транспортирования к воздухоохладителю 9 по трубопроводу 8 предварительно. разбавляют до необходимых пропорций льда и воды, поступающих в нижнюю часть камеры гидрокалорифера по трубопроводу 11, холодной водой из водоема, которую также подают к водораспылительному устройству 4. Концентрацию смеси (пропорции льда и воды) выбираются такой, чтобы обеспечить безаварийную работу подающего трубопровода 8, а также температуру воды на выходе иэ воздухоохладителя 9 выше +2 С. .1одача смеси льда и воды к водорас4ылительному воздухоохладителю 9 поз. воляет эффективно использовать скрытую теплоту плавления льда для охлаждения рудничного воздуха как по пути следования вследствие теплообмена с подающим трубопроводом 8, так и в воздухоохладителе 9. Нагретую в воздухоохладителе воду с помощью рециркуляционного насоса 10 подают по трубопроводу 10 к калориферу 7, одновременно от калорифера 2 по трубопроводу 13 к калориферу 7 также подают нагретую отработанную воду. В результате смещение температуры воды, подаваемой к калориферу 7 снижается, но расход (количество) ее увеличивается. Поскольку теплоподача калориферов зависит от температуры и расхода воды в трубках теплообменников, то подбором сочетания температур отработанной воды первого калорифера

2 и воды от воздухоохладителя 9 и их расходов можно достичь оптимальных параметров калорифера 7, обеспечивающих подогрев воздуха до заданной температуры.

ВНИИПИ Заказ 7979/33 Тираж 445 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4