Устройство для утилизации тепла шахтного воздуха

 

Использование: для утилизации тепла шахтного воздуха на угольных и рудных шахтах, например, для обогрева тепличного грунта или воды в пожарных баках, расположенных в сооружении башенного типа. Сущность изобретения: в устройстве для утилизации тепла шахтного воздуха в нижней части башни расположена вихревая труба, в которую выбрасывается из диффузора вентиляторной установки теплый шахтный воздух и из которой последний выбрасывается в нижнюю часть соответствующего вертикального охватывающего обогреваемый объект канала башни. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к комплексному использованию минеральных и тепловых ресурсов угольных шахт. Возможно использование и на рудных шахтах.

Известно устройство башенного типа на основе дымоходной трубы [1] В известном решении дымоходные газы, которые направляются вверх, встречают на своем пути теплообменный аппарат с циркулирующей в нем водой и отдают последней часть своего тепла.

Недостатком известного устройства является то, что температура первоначального теплоносителя не повышается ни на один градус, вихревой эффект Ранка при этом отсутствует.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результаты к данному изобретению является устройство для утилизации тепла шахтного воздуха, содержащее обогреваемый объект башенного типа [2] Недостатком известного решения является то, что оно не обеспечивает повышения температурного потенциала первоначального теплоносителя.

Технический результат данного изобретения состоит в обеспечении простой утилизации тепла шахтного воздуха путем повышения температуры первоначального теплоносителя с помощью вихревой трубы, основанной на эффекте Ранка.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг.2 то же, разрез А-А на фиг.1.

Устройство для утилизации тепла шахтного воздуха состоит из вентиляторной установки 1, напротив диффузора 2 которой тангенциально расположен воздухоприемный фасонный патрубок 3 вихревой трубы 4, в дне которой имеется соосное отверстие 5 для выпуска холодного воздуха, а в крышке 6 трубы имеется кольцевая концентрическая щель 7 для выпуска теплого воздуха. Над крышкой 6 вихревой трубы 4 расположен обогреваемый объект башенного типа 8.

Устройство устанавливается на расстоянии l ≥ 0,6D от диффузора, где D диаметр диффузора. Это необходимое условие для того, чтобы аэродинамическое сопротивление вентиляционной сети не изменялось.

Устройство для утилизации тепла шахтного воздуха работает следующим образом.

Шахтный воздух из вентиляторной установки 1 через диффузор 2 выбрасывается в воздухоподводящий фасонный патрубок 3 вихревой трубы 4, в которой воздух закручивается и разделяется на два потока: более холодный воздух собирается непосредственно вокруг оси вихревой трубы и отводится вниз через отверстие 5, а более теплый воздух собирается вблизи боковой стенки вихревой трубы 4 и отводится через кольцевую щель 7 в обогреваемый объект 8.

Применение предлагаемого устройства позволит простым приемом утилизировать большое количество тепла шахтного или рудничного воздуха, температура которого, как правило, несколько ниже той, которая требуется, например, для низкопотенциального обогрева теплиц или воды в пожарных баках.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ШАХТНОГО ВОЗДУХА, содержащее обогреваемый объект башенного типа, отличающееся тем, что нижняя часть башни выполнена в виде вертикальной вихревой трубы с верхним выпуском теплового воздуха и нижним выпуском холодного воздуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вихревая труба расположена горизонтально и соединена с обогреваемой башней своим теплым выпуском.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2