Установка кондиционирования воздуха шахт и рудников

 

Использование: кондиционирование рудничного воздуха. Сущность изобретения: установка содержит компрессорную станцию с теплойспользующим абсорбционным агрегатом/турбинный пневмопривод с насосом главного водоотлива, ледовые теплообменники и воздухоохладители. На выходе турбинного пневмопривода расположена камера льдообразования, соединенная с водосборником посредством трубопровода. Выход камеры льдообразования - пневмопроводами низкого давления , снабженными регуляторами расхода, сообщен с ледовыми теплообменниками, к которым через однолинейные трубопроводы подсоединеньг воздухоохладители с незамкнутым Контуром холодоносителя. Ледовые. теплообменники снабжены смесителями воздуха , например эжекторами. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) Е 21 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878757/03 (22) 31.10.90 (46) 15.04.93, Бюл. Ю 14 (71) Институт геотехнической механики

АН УССР (72) l0.À. Цейтлин и Э,Г. Семешко (56) ЦейтЛин Ю.А. и др, Проектирование и эксплуатация шахтных систем кондиционирования воздуха. M.. Недра, 1983. с. 262.

Герасименко Г.П. Комплексное использование пневматической энергии при отра: ботке глубоких месторождений. M., Недра, 1971, с. 128. (54) УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

ВОЗДУХА ШАХТ И РУДНИКОВ (57) Использование: кондиционирование рудничного воздуха. Сущность изобретеИзобретение относится к горному делу и может быть использовано на глубоких шахтах и рудниках, где необходимо искусственное охлаждение вентиляционного воз. духа, Цель изобретения — расширение границ практического примененйя установки кондиционирования воздуха в условиях увеличения холодопотребности при разработке полезных ископаемых на больших глубинах.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет. сделать вывод, что заявляемая установка отличается наличием новых элементов: камеры льдообразования, ледовых теплообменников, пневмопроводов подачи льда, системы водосбора шахтного притока и талой воды и их связями с осталь-. ными элементами установки.

Сравнение заявляемого решения с дру: ..гиюи техническими решениями показывает, „„50„„1809105 А1

t ния: установка содержит компрессорную станцию с теплоиспользующим абсорбционным агрегатом, турбинный пневмопривод с насосом главного водоотлива, ледовые теплообменники и воздухоохладители. На выходе турбинного пневмопривода расположена камеральдообразования,соединенная g водосборником посредством трубопровода. Выход камеры льдообразования — пневмопроводами низкого давления, снабженными регуляторами расхода,, сообщен с ледовыми теплообменниками, к которым через однолинейные трубопроводы подсоединены воздухоохладители с незамкнутым контуром холодоносителя. Ледовые .. теплообменники снабжены смесителями воз- З. духа, например эжекторами. 1 ил. что камеры льдообразования, ледовые теп- лообменники, пневмопроводы подачи льда широко известны. Известны также и системы водосбора шахтного притока. Однако при введении в указанной связи с остальными элементами установки вышеуказанные элементы проявляют новые свойства, что 0 приводит к расширению границ практиче- Ql ского применения установки кондиционирования воздуха в условиях повышения «ф» холодопотребности глубоких шахт и рудниj шзаааЪ ков. I

На чертеже показана схема предлагаемой установки.

Установка кондиционирования воздуха шахт и рудников включает источник энергии— компрессорную станцию 1 с теплоиспользующим абсорбционным агрегатом 2, распо-:. ложенный на дневной поверхности и остальные элементы, расположенные под

1809105 землей. К ним относится турбинный пневмопривод 3 со стационарной подземной машиной 4, например насосом главного водоотлива, камера льдообразования 5, имеющая на входе трубопровод 6 подачи воды части шахтного притока и пневмопровод 7 подвода отработанного сжатого воздуха, на выходе соединенная пневмопроводами низкого давления 8 с ледовыми теплообменниками 9, к которым через однолинейный трубопровод 10 подсоединены воздухоохладители 11. Теплообменники 9 снабжены вентиляторами 12 и эжектарами

13. Пневмопроводы 8 имеют регуляторы расхода 14, для подачи воды по трубопроводам 6 и 10 служат соответственно насосы 15 и 16.

Система 17 водосбора шахтного притока служит также и для отвода самотеком талой воды из воздухоохладителей 11. Всасывающий трубопровод 18 и напорный 19 служат для откачки части шахтного притока, если в качестве стационарной машины 4 используется насос главного водоотлива.

Сжатый воздух от компрессорной станции 1 подается на пневмопривод 3 по пиевмопроводу 20.

Установка работает следующим обраэбм. Сжатый воздух от компрессорной стан. ции 1 по.трубопроводу 26 под давлением

500 — 600 кПа подается на турбинный пневмопривод 3, где он срабатымется, приводя во вращение вал высокаиагюрного шнекоцентробежного насоса 4, осуществляющего одноступенчатый водоотлив чести шахтного притока из системы 17 через трубопроводы

18 и 19.

Отработанный воздух при температуре минус 40-50 С и давлении = 260 кПа по трубопроводу 7 поступает s камеру льдообразования 5, где, охлаждая воду шахтного притока, направляемую в камеру 5 по трубопроводу 6, образует гранулированный лед. Под действием остаточного давления в

200-150 кПа гранулы льда по пневмопрово ду 8 транспортируются в ледовые теплообменники 9, где происходит теплообмен теплого воздуха, подаваемого вентиляторами 12, со льдом. Охлажденный воздух выхо. дит в выработку из теплообменника 9 через эжектор 13, Полученная в результате таяния льда талая вода насосами 16 подается по трубопроводам 10 в воздухоохладители 11, откуда после теплообмена с рудничным воздухом она самотеком попадает в систему 17 водосбора шахтного притока. Отсюда часть воды насосом 4 через трубопроводы 13 и 19 выдается на поверхность, а оставшаяся часть по трубопроводу 6 с помощью насоса поступает в камеру 5, Зжектор 13 предназначен для обеспечения требуемых правилами техники безопасности перепадов температуры между теплым и охлажденным рудничным воздухом. Регуляторы 14 служат для поддержания требуемых соотношений расходов льда в пневмопрово-, дах 8. Если нет необходимости в водоотливе

10 части шахтного притока, то вместо насоса 4 может использоваться асинхронный электрогенератор (на чертеже не показан). Теплоиспользующий абсорбционный агрегат 2 в зависимости от потребностей может произ"5 водить высокопотенциальное тепло, либо холодную воду, Предлагаемое решение за счет пневмотранспорта льда позволяет уменьшить диаметры подающих трубопроводов до 0,220 0,3 м(по сравнение с более чем метровыми для подачи холодного воздуха при той же холодильной мощности), а также повысить холодопроизводительность воздухоохладителей в 1,5-2 раза эа счет увеличения пере25 пада температур холодоносителя не менее, . чем на 7-1ООС. Положительным эффектом рассмотренных технических преимуществ по сравнению с прототипом является расширение границ практического применения

30 заявляемой установки кондиционирования воздуха в условиях увеличения холодопотребности при разработке глубоких горизонтов.

Формула изобретения

Установка кондиционирования воздуха шахт и рудников, включающая компрессор- ную станцию с теплоиснользующим абсорбцйонным агрегатом, пневмопровод подачи сжатого воздуха трубопроводы водоотлива

40 с арматурой, турбинный пневмопривод с на. сосом главного водоотлива и воздухоохладители, отличающаяся тем, что, с целью расширения границ практического применения установки в условиях увеличения холодопотребности при разработке глубоких горизонтов, она снабжена ледовыми теплообменниками, камерой льдообразовайия, соединенной на входе с турбинным пневмоприводом и с водосборником шахтного

50 притока посредством трубопровода, а на выходе посредством пневмопроводов низкого давления, снабженных регуляторами расхода — с ледовыми теплообмен никами, к которым через однолинейные трубопрово

55 ды подсоединены воэдухоохладители с незамкнутым контуром холодоносителя, причем леДовые теплообменники снабжены эжекторами.

1809105

Составитель Э.Семешко

Техред М.Моргентал

Редактор В.Трубченко

Корректор M,Ïåòðoâà

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

Заказ 1269 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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