Устройство для утилизации тепловой энергии исходящей струи шахтного воздуха

 

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для кондиционирования рудничного воздуха. Устройство содержит каналы для подачи и удаления воздуха, расположенные в вертикальной горной выработке. Каналы отделены друг от друга посредством перегородки, состоящей из шарнирно соединенных плоских секций. На торцах секций имеются упоры для ограничения диапазона изменения углов между соседними секциями, который составляет 30-165°. Верхний конец перегородки связан с натяжным механизмом, размещенным в верхней части вертикальной выработки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((1) (я)з Е 21 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ж

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4728778/03 (22) 07.08.89 (46) 15.04.92.Бюл.М 14 (71) Институт технической теплофизики

АН УССР (72) Л,Б,Зимин и В.П.Черняк (53) 622.536.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1368443, кл. Е 21 F 3/00, 1988.

Дядькин Ю.Д. Основы горной теплофизики для шахт и рудников Севера,— М.: Недра, 1968, с.208-209, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ИСХОДЯЩЕЙ СТРУИ

ШАХТНОГО ВОЗДУХА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для рудничной вентиляции и кондиционирования воздуха.

Цель изобретения — повышение эффективности тепловой обработки подаваемого рудничного воздуха за счет изменения теплообменной поверхности перегородки.

На фиг.1 схематично изображено устройство для утилизации тепловой энергии исходящей струи шахтного воздуха; на фиг.2 и 3 — положение соседних секций при углах 30 и 165 .

Устройство содержит воздухоподающий и вентиляционный шахтные стволы, между которыми сооружена вертикальная горная выработка, разделенная перегородкой 1, состоящей из секций 2, соединенных шарнирами 3, на каналы подаваемого 4 и удаляемого 5 воздуха, соединенные соответственно с калориферной установкой 6 и (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для кондиционирования рудничного воздуха, Устройство содержит каналы для подачи и удаления воздуха, расположенные в вертикальной горной выработке. Каналы отделены друг от друга посредством перегородки, состоящей из шарнирно соединенных плоских секций. На торцах секций имеются упоры для ограничения диапазона изменения углов между соседними секциями, который составляет 30 — 1650. Верхний конец перегородки связан с натяжным механизмом, размещенным в верхней части вертикальной выработки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. вентилятором 7 главного проветривания.

Нижний конец 8 перегородки жестко закреплен, а верхний 9 соединен с натяжным механизмом 10, в качестве которого в данном случае применен барабан многоугольного сечения, установленный в верхней части выработки.

На каждой секции 2 закреплены упоры

11 и 12, совмещенные с приспособлениями

13 и 14, выполненными в виде подпружи, ненных скребков для скалывания льда, Устройство работает следующим образом.

В наиболее холодный и наиболее теплый периоды года при максимальных значениях разности температур подаваемого и удаляемого воздуха в каналах 4 и 5 перегородку 1 с помощью натяжного механизма 10 опускают до контакта расположенных на каждой секции 2 упоров 11 с соседними секциями, При уменьшении величины темпера1726751

50 турного перепада 6 каналах 4 и 5 в другие периоды года перегородку 3 пропорционально этому изменению поднимают до наступающего при минимальных значениях перепада температур в каналах 4 и 5 контакта упоров 12 с соседними секциями 2.

При раскрытии секций 2 их поверхности взаимодействуют с приспособлениями 13 и

14, которые могут быть выполнены, например, в виде подпружиненных скребков, контактирующих с поверхностью секции 2, для скалывания льда с обмерзающих секций 2 при перемещении перегородки 1.

При сложенном состоянии перегородки

1 повышение аэродинамического сопротивления каналов 4 и 5 и связанные с ним затраты электроэнергии в приводе вентилятора компенсируются и перекрываются экономией затрат энергии на тепловую обработку подаваемого воздуха, поскольку резко возрастает количество утилизируемой с помощью устройства теплоты удаляемого воздуха, В максимально растянутом положении перегородки аэродинамическое сопротивление каналов 4 и 5 минимально и практически равно сопротивлению при плоской перегородке, однако сохраняющаяся волнистость теплопередающей поверхности позволяет поддерживать максимально возможную интенсивность теплообмена.

Таким образом, при оптимальных соотношениях размеров каналов конфигурации (положения) перегородки и дебита вентиляционной струи на протяжении большей части времени года может быть достигнута высокая эффективность устройства, определяемая разностью Q-N, где Q= К F Л t — энергия, утилизируемая устройством, Вт;

К вЂ” коэффициент теплопроводности материала перегородки 1, Вт м град;

Лt — разность температур в каналах 5 и

9, град;

F — площадь перегородки 1 м;

N — энергия, затрачиваемая на преодоление аэродинамического сопротивления перегородки 1, Вт. . Расчеты условий среднего горного

S предприятия зоны многолетней мерзлоты позволяют заключить, что при дебите вентиляционной струи, составляющем 40 м /с, предлагаемое устройство, установленное в вертикальной выработке длиной 30 м, 10 способно при максимальном значении располагаемого. температурного перепада

At =24 С, обеспечить экономию потребляемой мощности до 38 кВт, причем положительное значение разности (Q-N)

15 сохраняется при снижении величины Лt до

32ОС, т.е. практически постоянно, что позволяет в течение года получить экономию энергии в размере 4,2.10 кВт ч. Это в 2,7 раза превышает аналогичную экономию, 20 достигаемую при использовании прототипа.

Формула изобретения

1. Устройство для утилизации тепловой

25 энергии исходящей струи шахтного воздуха, включающее расположенные в вертикальной орной выработке каналы для подачи и удаления воздуха, разделенные перегородкой, нижний конец которой жестко закреп30 лен, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения энергетической эффективности за счет изменения площади и формы поверхности перегородки, устройство снабжено натяжным механизмом, установленным в

35 верхней части вертикальной выработки, при этом перегородка состоит из шарнирно соединенных плоских секций, имеющих на торцах упоры для ограничения диапазона изменения углов между соседними секция40 ми, причем верхний конец перегородки связан с натяжным механизмом.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что диапазон изменения углов между соседними секциями„ограничиваемый

45 упорами, составляет 30-165 .

1726751

1726751

Составитель С. Мальский

Редактор Л. Пчолинская Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л. Патай

Заказ 1261 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101