Способ кондиционирования воздуха в горных выработках



Способ кондиционирования воздуха в горных выработках
Способ кондиционирования воздуха в горных выработках

 


Владельцы патента RU 2611770:

Зайцев Артем Вячеславович (RU)
Левин Лев Юрьевич (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для нормализации температуры воздуха в горных выработках. Технический результат - повышение эффективности и надежности охлаждения воздуха при подземном кондиционировании воздуха. Предложен способ кондиционирования воздуха при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом, характеризующийся тем, что в выработке последовательно устанавливают на тележках и соединяют между собой холодильную машину, агрегат подачи нагретого воздуха и воздухоохладитель. При этом агрегат подачи нагретого воздуха соединяют с воздухоохладителем, а холодильную машину подключают посредством трубопроводов к теплообменным аппаратам воздухоохладителя и посредством трубопровода к подземному техническому трубопроводу подачи хладоносителя - пожарному трубопроводу. Причем в воздухоохладителе осуществляют теплообмен рудничного воздуха с охлажденным хладоносителем, который нагретым затем подают в холодильную машину, которая передает избыточные тепловыделения хладоносителю из технического трубопровода. 2 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для нормализации температуры воздуха в горных выработках. Современное развитие горных работ, поддержание и увеличение мощности добычи полезных ископаемых часто приводит к необходимости ввода в отработку новых, глубокозалегающих запасов. С увеличением глубины ведения добычных работ возрастает температура горных пород, усиливается влияние техногенных источников тепловыделения на формирование неблагоприятных микроклиматических условий в горных выработках. В результате температура воздуха в подземных рабочих зонах повышается до сверхнормативных значений.

Существующие способы кондиционирования воздуха при разработке месторождений предполагают использование стационарной холодильной машины и нестационарных воздухоохладителей, располагаемых непосредственно на участках ведения горных работы [1-4]. Недостатком такого подхода является необходимость строительства разветвленной сети циркуляционного трубопровода с хладоносителем, обеспечивающим передачу тепла от нестационарных воздухоохладителей до холодильной машины.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является технология кондиционирования воздуха с использованием передвижных холодильных установок КПШ 130-2-0 и КПШ 300 [1, 2].

Недостатками известной технологии является система отвода теплоты конденсации холодильного агента оборотными системами водоснабжения конденсаторов. При работе в цикле оборотного водоснабжения кондиционеры комплектуются водоохладительными модулями, предназначенными для размещения их в выработках с исходящей струей воздуха. Это приводит к значительному усложнению технологии кондиционирования воздуха, необходимости организации дополнительных циркуляционных контуров в сети горных выработок. Кроме того, от эффективности работы водоохладительных модулей зависит эффективность кондиционирования воздуха в целом, что снижает надежность работы всей системы.

Задачей создания изобретения является устранение указанного недостатка и обеспечение эффективного охлаждения воздуха на участках ведения очистных работ рудных месторождений за счет использования технического трубопровода в шахте. В качестве примера технологического трубопровода может служить противопожарный трубопровод.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, таких как способ кондиционирования воздуха при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом, характеризующийся тем, что в выработке последовательно устанавливают на тележках и соединяют между собой холодильную машину, агрегат подачи нагретого воздуха и воздухоохладитель, при этом агрегат подачи нагретого воздуха соединяют с воздухоохладителем, а холодильную машину подключают посредством трубопроводов к теплообменным аппаратам воздухоохладителя и посредством трубопровода к подземному техническому трубопроводу подачи хладоносителя - пожарному трубопроводу, причем в воздухоохладителе осуществляют теплообмен рудничного воздуха с охлажденным хладоносителем, который нагретым затем подают в холодильную машину, которая передает избыточные тепловыделения хладоносителю из технического трубопровода.

Выше перечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - обеспечение эффективного охлаждения воздуха на участках ведения очистных работ рудных месторождений за счет использования технического трубопровода с хладоносителем.

Предлагаемая технология кондиционирования воздуха включает в себя следующие элементы (Фиг. 2):

1. Тележка.

2. Холодильная машина.

3. Агрегат подачи воздуха.

4. Воздухоохладитель.

5. Трубопроводы с хладоносителем.

6. Технический трубопровод с хладоносителем.

7. Трубопровод.

8. Охлажденная струя воздуха.

9. Нагретый воздух в горной выработке.

или блоки (Фиг. 1): холодильную машину 3, содержащую компрессор 10, электродвигатель 11, конденсатор фреона 12; агрегат подачи воздуха 4 оборудован вентилятором 13, испарителем фреона 14; теплообменный аппарат (воздухоохладитель) 4.

Способ кондиционирования воздуха при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом содержит (Фиг. 2) последовательно установленные на тележках 1 и соединенные между собой следующие агрегаты: холодильную машину 2, агрегат подачи 3 нагретого воздуха 9 и воздухоохладитель 4, при этом холодильная машина 2 посредством трубопроводов 5 подключена к теплообменным аппаратам воздухоохладителя 4 и посредством трубопровода 7 к подземному техническому трубопроводу 6 подачи хладоносителя (например, воды противопожарного трубопровода).

Блок-схема кондиционирования представлена на Фиг. 1.

Принцип осуществления способа кондиционирования воздуха заключается в подаче охлажденного хладоносителя в теплообменный аппарат (воздухоохладитель), где осуществляют его теплообмен с рудничным воздухом. В результате рудничный воздух охлаждают, а хладоноситель нагревают и подают в холодильную машину. В процессе работы холодильная машина передает избыточные тепловыделения хладоносителю, который подают из технического трубопровода (позиция 6 на Фиг. 2). Далее теплота отводится по нему в горные выработки с благоприятным тепловым режимом.

Все оборудование, используемое в предлагаемом способе кондиционирования, конструктивно размещают на колесных тележках так, как это представлено на Фиг. 2. Это позволяет обеспечить мобильность технологии и ее перемещение в пределах горизонтов ведения горных работ на участки с наиболее неблагоприятными микроклиматическими условиями.

Преимуществами предлагаемого способа кондиционирования воздуха являются:

- отсутствие необходимости сооружения стационарной холодильной машины большой мощности;

- использование в качестве внешнего технологического хладоносителя имеющийся в шахте технический трубопровод (например, противопожарный);

- технология представляет собой совокупность агрегатов, установленных на колесном шасси, что обеспечивает мобильность. При этом объем монтажных работ минимизирован;

- при перемещении компрессорно-конденсаторного агрегата холодильной машины, соединенного с воздухоохладителем фреоновыми шлангами, нет необходимости расстыковывать агрегаты.

Хотя настоящий способ описан посредством примеров его выполнения и технологической схемы, объем данного технического решения не ограничивается этими примерами, но определяется лишь формулой изобретения с учетом возможных эквивалентов.

Список литературы

1. Мартынов А.А. Системы и средства локального охлаждения рудничного воздуха в горных выработках / А.А. Мартынов, А.К. Яковенко, А.Б. Олексюк // Горный информационно-аналитический бюллетень, №7 - М.: МГГУ, 2007. - с. 132-140. - прототип.

2. Мартынов А.А. Тепловые расчеты и выбор средств охлаждения для регулирования микроклимата в тупиковых выработках глубоких шахт / А.А. Мартынов, Н.В. Малеев, А.К. Яковенко // Розробка родовищ 2013; щорiчний науково-технiчний збiрник. - Д.: ТОВ «ЛiзуновПрес», 2013. - С. 121-130.

3. Mackay L., Bluhm S., Van Rensburg J. Refrigeration and cooling concepts for ultra-deep platinum mining. The 4th International Platinum Conference, Platinum in transition «Boom or Bust», The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 2010.

4. Луговский С.И. Проветривание глубоких рудников. - Госгортехиздат, 1962. - 324 с.

5. Дуганов Г.В., Баратов Э.И. Тепловой режим рудников. - М.: Госгортехиздат, 1963. - 144 с.

Способ кондиционирования воздуха при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом, характеризующийся тем, что в выработке последовательно устанавливают на тележках и соединяют между собой холодильную машину, агрегат подачи нагретого воздуха и воздухоохладитель, при этом агрегат подачи нагретого воздуха соединяют с воздухоохладителем, а холодильную машину подключают посредством трубопроводов к теплообменным аппаратам воздухоохладителя и посредством трубопровода к подземному техническому трубопроводу подачи хладоносителя - пожарному трубопроводу, причем в воздухоохладителе осуществляют теплообмен рудничного воздуха с охлажденным хладоносителем, который нагретым затем подают в холодильную машину, которая передает избыточные тепловыделения хладоносителю из технического трубопровода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к средствам кондиционирования воздуха. Техническим результатом является повышение эффективности кондиционирования воздуха и охлаждения технологических сред оборудования.

Группа изобретений относится к системам обогрева, а именно к способу подогрева шахтного вентиляционного воздуха и устройству для его осуществления. Способ включает нагрев атмосферного воздуха дымовыми газами, поступающими из камеры сгорания топлива, подачу его в шахту через вентиляционную систему.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проветривании подземных горнодобывающих предприятий. Согласно способу подают наружный воздух по воздухоподающему стволу за счет работы главной вентиляторной установки (ГВУ), нагревают его в шахтной калориферной установке.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для подогрева шахтного вентиляционного воздуха. Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение безопасности процесса подогрева шахтного вентиляционного воздуха, предотвращение окисления металлических частей оборудования (трубопроводов, деталей теплообменника, вентиляторов, клапанов и пр.), их коррозии и износа за счет пониженного содержания кислорода, повышение экономичности процессов нагрева шахтного вентиляционного воздуха за счет использования отработанных дымовых газов.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к системе регулирования воздухоподготовки на поземном горном предприятии. Технический результат заключается в создании высокоэффективной автоматизированной системы регулирования воздухоподготовки на подземном горнодобывающем предприятии, работающей в холодное и теплое время года за счет обеспечения надежной работы системы воздухоподготовки с использованием резервной шахтной калориферной установки.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к шахтной вентиляции транспортных тоннелей. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей установки, повышение ее надежности и возможности быстрого монтажа и перестановки на новое место эксплуатации.

Изобретение относится к горному делу, в частности к стационарным установкам и теплообменной технике, и может быть использовано для нагрева воздуха, поступающего в шахту горнодобывающего предприятия.

Изобретение относится к системам теплоснабжения различных объектов как наземного, так и подземного назначения и предназначено для получения тепловой энергии (горячего воздуха) и подачи ее на объект.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для безопасности ведения горных работ. .
Изобретение относится к горному делу и может быть применено для управления вентиляцией и охлаждением подземных месторождений при их разработке. .
Наверх