Устройство для проветривания глубоких карьеров

 

Использование: может быть использовано для проветривания глубоких открытых карьеров. Цель - повышение эффективности проветривания донной части карьера за счет обеспечения возможности свободного доступа устройства в любую зону при исключении перемешивания пыли внутри карьера и снижении затрат на перемещение устройства Устройство содержит турбино

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1767193 А (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859515/03 (22) 13.08.90 (46) 07.10.92, Бюл, М 37 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Искра" Луганского машиностроительного института (72) B.B,Êàëþæíûé и С,Ф,Гудим (56) Авторское свидетельство СССР

N 581301, кл. Е 21 F 1/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N848681,,кл,,E 21 F 1/00, 1979, (s1)s Е 21 F 1/00, Е 21 С 41/26 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ

ГЛУБО КИХ КАР Ь Е РОВ (57) Использование; может быть использовано для проветривания глубоких открытых карьеров, Цель — повышение эффективности проветривания донной части карьера за счет обеспечения возможности свободного доступа устройства в любую зону при исключении перемешивания пыли внутри карьера и снижении затрат на перемещение устройства, Устройство содержит турбино1767193 винтовой двигатель 1, аэростат 3 в виде тороида, воздуховод 6 и воздухозаборник 7.

На внешней стороне аэростата закреплены дополнительные поворотные двигатели <, Воздуховод прикреплен верхним торцом к

Изобретение относится к охране труда на открытых горных выработках и может быть использовано для проветривания глубоких карьеров.,;,,Известно устройство для проветриванйя карьеров, включающее воздушный винт, создающий нисходящую струю, реактивный привод, раму, кольцевой коллектор сраспылителем,,шланги для подачи сжатого воздуха и жидкости, каналы для управления винтом и наземный агрегат, Воздушный винт приводится во вращение сжатым воздухом и, набирая скорость, поднимается.

Направление подъема и его ограничение изменяются с помощью каната и агрегата, противодействующих подъемной силе винта (авт. ca. N 514961, кл. Е 21 В 1/08, опублик. 1984).

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы вследствие возможного отказа реактивного привода и отказа винта и взметывания пыли в период раскручивания воздушного винта до оборотов, достаточных для подъема устройства, Этот недостаток устранен в устройстве для проветривания глубоких карьеров, включающем турбиновинтовой двигатель, создающий нисходящую струю при вращении винта (авт. св, М. 581301, кл. Е 21 F 1/00, опублик, 1975), Недостатком известного устройства яв.ляется мобильность турбовентиляторов и снижение эффективности создаваемых ими струй при проветривании глубоких воронкообразных карьеров в период инверсий.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для проветривания глубоких карьеров, содержащее аэростат в форме тороида с внутренней и внешней поверхностями, турбовинтовой двигатель, установленные в тороиде (авт, св. М 84868.1, кл, Е 21 F 1/00, опублик. 1981), Основным недостатком известного устройства является низкая эффективность вентиляции донной части карьера, так как турбовинтовой двигатель расположен на значительной высоте в карьере. Если аэростат опустить на дно карьера, то он будет выбрасывать воздух в верхнюю часть карьера, что приведет лишь к перемешиванию

50 внутренней поверхности тороида, а нижний торец выполнен изогнутым воздухозаборником. Дополнительные двигатели выполнены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. 2 ил. пыли внутри глубокого карьера, Кроме того, аэростат неподвижен, что затрудняет доступ устройства в любую зону карьера, где находится источник образования пыли, Цель изобретения — повышение эффективности проветривания донной части карьера за счет обеспечения воэможности свободного доступа устройства в л юбую его зону при исключении перемешивания пыли внутри карьера и снижение затрат на перемещение устройства, Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее аэростат в виде тороида с внутренней и внешней поверхностями, турбовинтовой двигатель снабжен воздуховодом, прикрепленным верхним торцом к внутренней поверхности тороида, и не менее, чем двумя дополнительными двигателями, укрепленными на внешней стороне тороида, воздуховод выполнен в виде трубы, нижний его торец в виде изогнутого воздухозаборника, а дополнительные двигатели выполнены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, Устройство удерживается на весу с помощью аэростата. Центральный турбовинтовой двигатель создает в воздуховоде разрежение, в результате чего через воздухозаборник всасывается загрязненный воздух.

Дополнительные турбовинтовые двигатели обеспечивают перемещение и разворот ус1 тройства в карьере, На фиг.1 изображен вид устройства сбоку, продольный разрез; на фиг.2 — вид спереди, Устройство содержит центральный турбовинтовой двигатель 1, закрепленный с помощью пилонов 2 во внутреннем кольце аэростата 3 тороидальной формы, В нижней части аэростата 3 расположены топливный отсек 4 и системы 5 управления устройством. К внутреннему кольцу аэростата 3 прикреплен воздуховод 6 в виде сплошной пластиковой полой трубы или трубы, состоящей из отдельных телескопических секций, Нижняя часть воздуховода снабжена изогнутым воздухозаборником 7. На внешней стороне аэростата 3 на осях 8 установлены дополнительные турбовинтовые двигатели

9, количество которых может быть различным. Два двигателя 9 установлены в направi 767193 лейии, совпадающем с направлениеМ воздухозаборника 7. Двигатели имеют возмож- ность вращаться "относительно осей 8 их крепления в вертикальной плоскости, Устройство работает следующим обра- 5 зом, Аэростат 3 заполняют легким газом, например гелием или"водородом, создавая" подъемную силу. Одновременно включают центральный двигатель 1, уравновешивая подъемную силу. С помощью дополнйтель- 10 ных двигателей 9, разворачивая их винтами вверх, поднимают аэростат 3 на требуемую высоту. Наклоняя винты двигателя 9 в диаметрально противоположные стороны, разворачивают аэростат вокруг его оси, 15 направляя воздухозаборник 7 в выбранном направлении. Работающий центральный двигатель 1 создает в воздуховоде разрежение, в результате чего воздухозаборник 7 засасывает запыленный воздух, который по 20 воздуховоду 6 поднимается за пределы аэростата, Так как воздухозаборник 7 изогнут, при всасывании воздуха возникает движущая сила, вызывающая перемещение устройства по карьеру, и тем самым 25 эффективно удаляется пыль. Если необходимо остановить устройство, достаточно развернуть дополнительные двигатели 9 винтами в направлении, противоположном направлению воздухозаборника 7, Управле- 30 ние двигателями 1 и 9 может осуществляться дистанционно.

Благодаря тому, что устройство не связано с карьером, оно может быть оттранспортировано в другой карьер, что позволяет 35 обслуживать с помощью одного устройства несколько карьеров и повышает эффективность его загрузки, Существенное отличие описанного устройства от известных заключается в 40 наличии воздуховода 6 с изогнутым воздухозаборником 7 и дополнительных двигателей, установленных с возможностью вращения относительно осей 8 их крепления. Это позволяет размещать устройство 45 в карьере без крепления и перемещать по карьеру без дополнительных энергетических затрат за счет создания движущей силы при всасывании воздуха в воздухозаборник 7. Наличие дополнительных пово- 50 ротных двигателей 9 позволяет изменять уровень опускания устройства в карьер и изменять направление его перемещения или удерживать устройство на одном месте, Отмеченные свойства устройства позволя- 55 ют с максимальной эффективностью использовать энергию централ ъно г б двигателя 1 и эффективно проветривать глубокие карьеры, особенно значительной площади, Ни одно из известных устройств не обладает отмеченными свойствами, так как они либо жестко связаны с карьером в одном месте, либо для их перемещения необходимо затрачивать дополнительные энергетические устройства и технические ср едства;"

Пример конкрЕтного выполнения.

Размеры аэростата и центральный двигатель аналогичньГ описанным в устройстве, принятом за прототип, Воздуховод изготавливают из газонаполненнбго полимера с объемным весом 2-3 кгlм (всего в два раза з тяжелее воздуха). Диаметр воздуховода в месте крепления к аэростату равен диаметру внутреннего кольца последнего. Диаметр нижней части воздуховода может быть уменьшен, например, в два раза. Уменьшение диаметра воздуховода на эксплуатационные характеристики не влияет, возрастает производительность отсоса пыли из карьера, Воздухозаборник изогнут на о

90 относительно продольной оси воздуховода. Размеры воздухозаборника следующие: высота 0,5 диаметра воздуховода, ширина 3,0 диаметра воздуховода. Длину воздуховода выбирают в соответствии с глубиной обслуживаемого карьера, К техническим преимуществам предложенного устройства, по сравнению с прототипом, можно отнести следующие: — возможность свободного перемещения по карьеру за счет того, что отсутствует крепление устройства к земной поверхности или наземным объектам, т.е. устройство автономно; — отсутствие дополнительных затрат на перемещение за счет того, что изогнутый воздухозаборник создает движущую силу; — возможность управления перемещением устройства за счет наличия дополнительных поворотных двигателей; — возможность обслуживания нескольких карьеров без дополнительных затрат за счет автономного устройства; — максимальная эффективность использования энергии центрального двигателя за счет наличия воздуховода; — возможность целенаправленного удаления пыли из карьера по той же причине, Экономический эффект от внедрения изобретения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет того, что повышается эффективность проветривания донной части карьера (устройство может самостоятельно переместиться к источникупылевыделений), за счет повышения коэффициента загрузки устройства (можно обслуживать несколько карьеров поочередно) и за счет снижения затрат на перемещение устройства, 17б7193

Составитель М.Алимов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Пекарь

Редактор Г.Федотов

Заказ 3534 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

Формула изобретения

Устройство для проветривания глубоких карьеров, содержащее аэростат, выполненный в форме тороида с внутренней и внешней поверхностями, турбовинтовой двигатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности проветривания донной части карьера за счет обеспечения возможности свободного доступа в любую его зону при исключении перемешивания пыли внутри карьера и снижении затрат на перемещение устройства, оно снабжено воздуховодом, прикрепленным верхним торцом к внутренней поверхности тороида, и не менее чем двумя дополнитель5 ными двигателями, укрепленными на внешней стороне тороида, воздуховод выполнен в виде трубы, нижний торец которого выполнен изогнутым воздухоэаборником, а дополнительные двигатели выполнены с

10 возможностью перемещения в вертикальной плоскости.