Устройство для тушения породных отвалов

 

Изобретение относится к горной промти. Цель - повышение эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода (ТП) 6 и использование тепла парогазовой смеси для производственных нужд. Всасываюплий патрубок (ВИ) 1 имеет на конце конус 2 с отверстиями 3 для сообшения с окружающим пространством . Соосно с ВП 1 установлен инъектор (И) 4 с отверстиями 5 для подачи известковой суспензии внутрь отвала. Внутреннее пространство И 4 сообш,ается посредством ТП 6 с насосом 7 и смесительной емкостью 8 для приготовления известковой суспензии . При этом ВП 1 с помощью ТП 9 соединен с водоотделителем 10, вакуум-насосом 11 и накопительной емкостью 12. Внутри ТП 9 расположен ТП 6, а на его поверхности размешен теплообменник 14, связанный с обогревателем 19 и охлаждаюш,им устройством 20. Включают в работу насос 11, который создает во ВП 1 разрежение и вакуумирование породы в отвале. Газы из очага горения поступают через конус 2 и ВП 1 в ТП 9 и далее - в емкость 12. При этом ТП 6 и 9 прогреваются, а теплоноситель из теплообменника 14 подается в обогреватель 18. Отсюда тепло передается емкости 8 и насосу 7, который подает суспензию по ТП 6 в И 4, а затем - в горящую породу. 1 ил. (Л N5 СО 00 Од со 143

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)4 E 21 F500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1 204745 (21) 3923678)22-03 (22) 30.04.85 (46) 23.03.87. Бюл. № 11 (71) Донецкий политехнический институт (72) М. П. Зборщик, В. В. Осокин, А. M. Рудь и В. M. Варакин (53) 622.817 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1204745, кл. Е 21 F 5/00, 1984. (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ (57) Изобретение относится к горной промти. Цель — повышение эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода (ТП) 6 и использование тепла парогазовой смеси для производственных нужд. Всасывающий патрубок (ВП) 1 имеет на конце конус 2 с отверстиями 3 для сообщения с окружающим пространством. Соосно с ВП 1 установлен инъектор (И) 4 с отверстиями 5 для подачи известковой суспензии внутрь отвала. Внутреннее пространство И 4 сообщается посредством ТП 6 с насосом 7 и смесительной емкостью 8 для приготовления известковой суспензии. При этом ВП 1 с помощью ТП 9 соединен с водоотделителем 10, вакуум-насосом 11 и накопительной емкостью 12. Внутри

ТП 9 расположен ТП 6, а на его поверхности размещен теплообменник 14, связанный с обогревателем 19 и охлаждающим устройством 20. Включают в работу насос 11, который создает во ВП 1 разрежение и вакуумирование породы в отвале. Газы из очага горения поступают через конус 2 и ВП 1 в

ТП 9 и далее — в емкость !2. При этом ТП 6 и 9 прогреваются, а теплоноситель из теплообменника 14 подается в обогреватель 18.

Отсюда тепло передается емкости 8 и насосу 7, который подает суспензию по ТП 6 в И 4, а затем — в горящую породу. 1 ил.

1298397

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано для тушения горных пород в отвалах и на складах и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1204745. 5

Цель изобретения — повышение эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода и использование тепла парогазовой смеси для производственных нужд.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для тушения породных отвалов.

Устройство для тушения породных отвалов содержит всасывающий патрубок 1, ко- !5 торый на конце имеет конус 2 для уменьшения сопротивления при внедрении устройства в горную массу. Конус 2 имеет отверстия

3 для сообщения всасывающего патрубка 1 с окружающим пространством. Всасывающий патрубок 1 размещен и закреплен внут20 ри инъектора 4 соосно с ним. Инъектор 4 изготовлен из трубы с закрытыми торцами.

На цилиндрической поверхности инъектора

4 имеются отверстия 5 для подачи известковой суспензии внутрь отвала. Отверстия 5 25 на цилиндрической поверхности инъектора 4 расположены в средней части его и удалены от концов на расстояние, равное 1/3 его длины, во избежание проникновения суспензии наружу и во всасывающий патрубок

1 и для исключения значительных подсосов атмосферного воздуха. Внутреннее пространство инъектора 4 сообщается с помощью нагнстательного трубопровода 6 с нагнетательным насосом 7 типа 1В-20 и смесительной емкостью 8 для приготовления известковой

35 суспензии. Всасывающии патрубок 1 с помощью всасывающего магистрального трубопровода 9 соединен с водоотделителем 10, вакуум-насосом 11 типа ВВН-50 и накопительной емкостью 12. Водоотделитель 10 предназначен для аккумулирования конден- 40 сирующейся в трубопроводе 9 воды и последующего удаления ее. Накопительная емкость 12 предназначена для аккумулирования продуктов горения. Нагнетательный трубопровод 6 расположен внутри магистрального всасывающего трубопровода 9, он имеет средство 13 регистрации температуры известковой суспензии. На магистральном всасывакицем трубопроводе 9 на минимальном, с учетом технических возможностей, расстоянии от инъектора 4 расположен теплообменник 14.

На всасе вакуум-насоса 11 установлено средство 15 регистрации температуры извлекаемых из отвала газов. Регулирование температуры известковой суспензии и газов в трубопроводах 6 и 9 осугцествляется на основе показаний средств 13 и 15 регистрации температур благодаря циркуляции теплоносителя (воды — в теплое время года, хлористого натрия или хлористого кальция— в холодный период) насосом 16 через теплообменник 14 посредством системы труб 17 через обогреватель 18 с вентилем 19 для подогрева известковой суспензии в смесительной емкости 8 и насосе 7 типа 1В-20 в холодное время года и через охлаждающее устройство 20 с вентилем 21 для утилизации тепла горящего породного отвала. Вентили 19 и 21 служат для подключения соответственно обогревателя 18 и охлаждающего устройства 20 к теплообменнику 14 или отключения их от него. Обогреватель 18 представляет собой батареи жидкостного отопления, охлаждающее устройство 20 — змеевик, погруженный в емкость с водой, тепло которой используют для нужд производства.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы по тушению горной массы конструкцию, состоящую из всасывающего патрубка 1, конуса 2 с отверстиями 3, инъектора 4 с отверстиями 5, внедряют в породный отвал на всю ее длину с помощью вибратора. Затем присоединяют к инъектору 4 нагнетательный трубопровод 6 и к всасывающему патрубку 1 — магистральный всасывающий трубопровод 9. Систему этих трубопроводов прокладывают заранее: нагнетательный трубопровод 6 диаметром

30 — 50 мм размещают внутри магистрального всасывающего трубопровода 9 диаметром 100 в 150 мм. При низких температурах окружающего воздуха вначале включают в работу вакуум-насос 11. При этом создается разрежение в водоотделителе 10, всасывающем магистральном трубопроводе 9, всасывающем патрубке 1, конусе 2. За счет разрежения во всасывающем патрубке и конусе 2 (вакуумметрическое давление 0,35—

0,45 M1Ia) происходит вакуумирование породы в отвале.

Газы, имеющие в очаге горения высокую температуру, поступают через отверстия 3 в конусе 2 и всасывающий патрубок 1 в магистральный трубопровод 9 и через водоотделитель 10, вакуум-насос 11 — в накопительную емкость 12. Через 1 — 2 мин работы вакуум-насоса 11 и прогрева трубопроводов

6 и 9 до положительной температуры, что определяется по показанию средства регистрации температуры 15, открывают вентиль

19 и включают в работу насос 16 при закрытом вентиле 21. В этом случае теплоноситель (в зимнее время хлористый натрий или хлористый кальций) поступает из теплообменника 14 по трубам 17 в обогреватель 18. Тепло обогревателя 18 передается смесительной емкости 8 и нагнетательному насосу 7.

При достижении положительной температуре известковой суспензии в смесительной емкости 8 включают в работу нагнетательный насос 7 типа 1В-20. Нагнетательный насос 7 подает заранее приготовленную в смесительной емкости 85 /о-ную известковую

1298397

Формула изобретения

Состав и тел ь В. Ба ра нов

Редактор А. Сабо Техред И. Версс Корректор И. Муска

Заказ 745/34 Тираж 430 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 суспензию по трубопроводу 6 в инъектор 4 и затем через отверстия 5 в нем — в горящую породу. Происходит тушение породного отвала. При работающем вакуум-насосе ll газы, имеющие высокую температуру, и пары поступают из породного отвала через отверстия 3 в конусе 2 и всасывающий патрубок 1 во всасывающий магистральный трубопровод 9, обогревая трубопровод 6 и отдавая тепло теплоносителю в теплообменнике 14, и затем через водоотделитель 10, в котором конденсируется влага, в накопительную емкость 12. Температура газов на всасе вакуум-насоса 11 и известковой суспензии в трубопроводе 6 за теплообменником

14 (определяется по показаниям средств 13 !5 и 15 регистрации температуры) для обеспечения нормальной работы вакуум-насоса 11 и эффективного тушения породы в отвале не должна превышать 25 — 30 С.

Требуемую температуру поддерживают путем регулирования производительности насоса 16 и подключения к обогревателю 18 с помощью вентиля 21 охлаждающего устройства 20, трубы которого нагревают воду для производственных нужд. В теплое время года систему утилизации тепла, включаю- 25 щую теплообменник 14, насос 16, трубопровод 17, обогреватель 18 с вентилем 19 и охлаждающее устройство 20 с вентилем 21, заполняют водой (это упрощает эксплуатацию устройства в целом). В летнее время отпадает необходимость в обогревании нагнетательного насоса 7 и смесительной емкости 8, поэтому обогреватель 18 отключают от системы утилизации тепла с помощью вентиля

19. В теплый период включают одновременно нагнетательный насос 7 типа I В-20 и вакуум -насос 11 ти па В В Н-50. П ри открытом вентиле 21 утилизация тепла отсасываемых из отвала газов и паров осуществляешься путем циркуляции теплоносителя с помо1цью на соса 16 через теплообменник 14, трубопровод

17 и охлаждающее устройство 20. Регулируют температуру газов на всосе вакуум-насоса 11 и температуру известковой суспензии в трубопроводе 6 путем изменения производительности насоса 16 и изменения поверхности теплоотдачи в охлаждающем устройстве 20. Воду, нагретую в охлаждающем устройстве 20, используют для нужд предприятия.

Устройство для тушения породных отвалов по авт. св. № 1204745, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода, магистральный всасывающий трубопровод снабжен теплообменником, установленным на его поверхности, а нагнетательный трубопровод установлен внутри магистрального всасывающе го трубопровода.