Способ подогрева атмосферного воздуха для шахт и рудников

 

Изобретение относится к горнодобьгоанщей пром-ти. Цель изобретения - снижение затрат на подогрев воздуха за счет интенсификации теплообмена путем увеличения теплообменной поверхности между теплоносителем и воздухом . Для этого перед разбрызгиванием воду смешивают со струей сжатого воздуха . После чего образованную водоледяную cMfecb направляют в растеплитель, где в нее подают исходящую вентиляционную струю под давлением 1,1- 1,2 ат о Полученную воду возвращают в гидрокалорифер о Смесь воды и сжатого воздуха подают в нижнюю часть потока подогреваемого атмосферного воздуха через диффузорные окна, выполненные в гидрокалорифере. Исходящую вентиляционную струю подают в водоледяную смесь через пористую перегородку Способ позволяет улучшить гидрокалорифер , а также использовать низкопотенциальное тепло исходящей вентиляционной струи, сэкономив значительное кол-во первичных энергоресурсов о 2 з.п.ф-лы, 2 ил. с (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИХ!ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 E 21 F 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ВТОРСКОМЧ СЕЛДЕтЯЛЬСтау

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И OTHPblTHA (21) 4120149/22-03 (22) 01. 07. 86 (46) 07.09.88. Бюп ° 9 33 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В. Плеханова (72) IO.Â. Шувалов, Ю.Д, Дядькин, В.Н. Бобровников и М,Г, Журавлев (53) 622.418(088.8) (56) Дядькин Ю.Д. и др. Основы горной теплофизики для шахт и рудников

Севера. — M. Недра, 1968, с. 205208.

Авторское свидетельство СССР

У 1164439, кл. E 21 F 3/00, 1985. .(54) СПОСОБ ПОДОГРЕВА АТМОСФЕРНОГО

ВОЗДУХА ДЛЯ ШАХТ И РУДНИКОВ (57) Изобретение относится к горнодобывающей пром-ти. Цель изобретенияснижение затрат на подогрев воздуха за счет интенсификации теплообмена о путем увеличения теплообменной по„„SU„„421879 А1 верхности между теплоносителем и воздухом. Для этого перед разбрызгиванием воду смешивают со струей сжатого воз1 духа. После чего образованную водоледяную смесь направляют в растеплитель, где в нее подают исходящую вентиляционную струю под давлением 1,11,2 ат. Полученную воду возвращают в гидрокалорифер. Смесь воды и сжатого воздуха подают в нижнюю часть потока подогреваемого атмосферного воздуха через диффузорные окна, выпол ненные в гидрокалорифере. Исходящую вентиляционную струю подают в водоледяную смесь через пористую перегородку. Способ позволяет улучшить гидрокалорифер, а также использовать низкопотенциальное тепло исходящей вен" тиляционной струи, сэкономив значительное кол-во первичных энергоресурсов. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1421879

Изобретение относится к кондиционированию воздуха и может быть использовано в горнодобывающей промышпенности для подогрева атмосферного воз5 духа шахт и рудников в зимнее время.

Цель изобретения — снижение затрат на подогрев воздуха за счет интенсификации теплообмена путем увеличения теплообменной поверхности между теп- 10 лоносителем и воздухом.

На фиг. 1 изображена схема с направленной подачей смеси воды и сжатого воздуха снизу вверх через диффузорные окна и размещением под землей; на фиг. 2 — то же, с подачей смеси сверху вниз навстречу потоку подогреваемого атмосферного воздуха и размещением на поверхности земли.

На схемах представлены воздухо- 20 подающий ствол 1, воздухопровод 2,,подземная камера 3, гидрокалорифер 4, водопровод 5, вентилятор 6, воздухоподающий шурф 7, шугопровод 8, шугосборник 9, вентиляционный шурф 10, 25 растеплитель 11, теплообменный резервуар 12, трубы 13 для подачи исходящей струи, трубу 14 для отвода исходящей струи, воздухопровод 15 (для пода" чи исходящей струи, насос 16, венти- 30 лятор 17 для подачи исходящей струи, главный вентилятор 18, воздухосборник

19 исходящей струи, вентиляционная выработка 20, вентиляционный ствол 21, стрелка 22 направления движения исходящей вентиляционной. струи, стрелка

23 направления движения поступающей вентиляционной струи, распыпительное устройство 24, воздухопровод 25 для подачи поступающей струи, калорифер 40

26, воздухосборник 27 поступающей струи, воздухозаборное устройство 28, .здание 29 говерхностного комплекса, трубопровод 30 подачи сжатого воздуха, диффузорное окно 31, пористая перегородка 32.

Способ осуществляют следующим образомм.

В случае применения схемы, изображенной на фиг. 1, например, исходящая вентиляционная струя, направление движения которой показано пунктирной стрелкой 22, иэ вентиляционного ствола 21 с помощью главного вентилятора 18 через вентиляционную выработку 20 поступает в воздухосборник 19 исходящей струи, откуда благодаря действию вентилятора 17 подачи исходящей струи подается в воздухопровод 15 для подачи исходящей струи.

Концевой участок последнего монтируют непосредственно в растеплителе 11, на этой части воздухопровода устанавливают трубы 13 для подачи исходящей струи, частично погружаемые в находящуюся в теплообменном резервуаре 12 шуг у °

Таким образ ом, из воздух опр овода

15 исходящая струя через трубы 13, на конце которых можно устанавливать пористые перегородки 32, попадают в резервуар 12, давление подачи воздуха в шугу должно быть не меньше давления воды в резервуаре 12 или шугопроводе 8 (если последнее является наибольшим из этих двух давлений) на уровне отверстий, из которых поступает в шугу воздух. В соответствии с законом Генри в шуге происходит выделение пузырьков воздухи вследствие падения давления теплоносителя, этому способствует также установка пористых перегородок, через которые исходящая струя попадает в шугу.

В теплообменном резервуаре 12 за счет тепла исходящего вентиляционного потока происходит плавление льда, поступающего в состав шуги по шугопроводу 8 из шугосборника 9, являющегося составной частью гидрокалорифера 4, где и происходит подогрев поступающего в шахту холодного атмосферного воздуха, направление движения которого показано стрелками 23. Подогреа осуществляется за счет скрытой теплоты замерзания воды, разбрызгиваемой иэ распылительного устройства 24, вода к которому подается из теплообменного резервуара 12 по водопроводу 5 с помощью насоса 16. Наряду с водой в распыпительнь е устройства 24 по трубопроводу 30 подают от компрессора сжатый воздух, который также выпускают в камеру гидрокалорифера.

Смесь воды и сжатого воздуха направляют из нижней части гидрокалорифера 4 вверх через диффузорные окна 31, внутри которых н устанавливают распылительные устройства 24. Подогреваемый воздух подают в камеру гидрокалорнфера также снизу вверх из воздухопровода 25 подачи поступающей струи, верхнюю часть которого соединяют с воздухоподающим шурфом 7, в устье шурфа устанавливают вентилятор 6, служащий для пода и холодного атмосферного воздуха. Подогретый воздух

1421879 из верхней части гидрокалорифера по воздухопроводу 2 поступает в воздухоподающий ствол 1, пройдя стадию догрева с помощью установленного в воздухопроводе 2 калорифера 26. Расширив5 шийся сжатый воздух из верхней части гидрокалорифера также поступает в воздухопровод 2 и далее воздухоподающий ствол 1. Распыпяемая вода, пройдя путь снизу вверх и обратно, превратившись частично в лед, поступает в шугосборник 9, затем по шугопроводу 8 водоледяная смесь поступает в растеплитель 11. 15

Охлажденный в теплообменном резервуаре 12 исходящий поток воздуха удаляют из растеплителя tt с помощью труб 14 для отвода исходящей струи.

Одну из этих труб соединяют непосред- 2О ственно с вентиляционным шурфом 10, через который отводят исходящую струю в атмосферу.

Принцип действия и основные части теплотехчического комплекса, пред- 25 ставленного на фиг. 2, тождественны описанному, Различие обусловлено размещением системы на поверхности и подачей смеси воды и сжатого воздуха сверху вниз, навстречу потоку по- {) догреваемого атмосферного воздуха, без применения диффузорных окон.

Схема с подачей смеси воды со сжатым воздухом снизу вверх через диффузорные окна предпочтительнее, когда высота гидрокалорифера ограничивается, например, высотой подземной камеры.

Применение способа по сравнению с известным позволяет улучшить работу 4g гидрокалорифера, а также использовать низкопотенциальное тепло исходящей вентиляционной струи, сэкономив значительное количество первичных энергоресурсов.

Предлагаемый способ наиболее применим в случаях незначительного и воздухоподающего стволов друг от друга, что характерно, например, для центральной схемы вентиляции шахт с центрально-сдвоенным расположением стволов.

Формула из обр ет ения

1. Способ подогрева атмосферного воздуха для шахт и рудников, включающий подачу атмосферной воздушной струи в камеру гидрокалорифера через ноток разбрызгиваемой воды и получение водоледяной смеси, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения затрат на подогрев воздуха за счет интенсификации теппообмена путем увеличения теплообменной поверхности между теплоносителем и воздухом, перед разбрызгиванием воду смешивают со струей сжатого воздуха, после чего образованную водоледяную смесь направляют s растеплитель, где в нее подают исходящую вентиляционную струю под давлением t, 1-t,2 ат, а полученную воду возвращают в гидрокалорифер.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что смесь воды со сжатым воздухом подают в нижнюю часть потока подогреваемого атмосферного воздуха через диффузорные окна, выпол,ненные в гидрокалорифере.

3. Способ по п". 1, отличаюшийся тем, что исходящую вентиляционную струю подают в водоледяную смесь через пористую перегородку.

1421879

Составитель И. Аллагулов

Редактор Н. Рогулич Техред ц.Дидык Корректор Н, Король

Тираж 426 Подпис ное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4401/31

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4