Способ прямого нагрева воздуха для проветривания шахт

Изобретение относится к технологиям вентиляции промышленных зданий и преимущественно может быть использовано для нагрева приточного воздуха, поступающего на проветривание рудниковых шахт по нагнетательной схеме, а также может быть использовано для приточных систем вентиляции промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий. Способ включает нагрев воздуха по нагнетательной схеме продуктами сгорания, образующимися при сжигании газовоздушной смеси в горелочных блоках смесительного воздухонагревателя со струйно-вихревой стабилизацией горения при постоянном соотношении «газ - воздух горения» 1:16-1:15, при этом продуктами сгорания в воздухонагревателе нагревают от 25 до 60% объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, воздух нагревают до температуры +(20-60)°C, нагретый воздух подают в соединенную с воздухонагревателем смесительную камеру, а в качестве остальной части объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, в смесительную камеру одновременно с нагретым воздухом подают холодный атмосферный воздух и смешивают его с нагретым воздухом до достижения температуры приточного воздуха не ниже +2°C, которую поддерживают регулированием расхода смеси газа и воздуха горения, а для стабилизации гидравлического режима работы воздухонагревателей и объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, в смесительной камере поддерживают разрежение в пределах 100-500 Па. Изобретение направлено на повышение надежности системы вентиляции шахты и экономию энергоресурсов. 1 ил.

 

Изобретение относится к технологиям вентиляции промышленных зданий и преимущественно может быть использовано для нагрева приточного воздуха, поступающего на проветривание шахт по нагнетательной схеме, а также может быть использовано для приточных систем вентиляции промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий.

Согласно требованиям безопасности приточный воздух, поступающий в шахты, должен иметь температуру в зимних условиях не ниже +2°C. Для этих целей широко используют воздухонагреватели (калориферы), работающие с использованием нагретой воды котельных. Применение калориферов требует значительных капитальных затрат, установки с калориферами обладают большой тепловой инерцией и, что особенно важно, имеют склонность к замерзанию теплоносителя в условиях суровых зим, что приводит к отключению вентиляции и аварийному состоянию шахт, притом что КПД калориферов, как правило, не превышает 65%.

Теплоноситель в виде продуктов сгорания природного газа используют в газовых теплогенераторах, при этом продукты сгорания газообразного топлива поступают в стальные трубки калорифера [1]. Однако установки с такими калориферами обладают значительной тепловой инерцией, подвержены рискам перегорания трубок теплоносителя, характеризуются сложностью автоматического регулирования теплопроизводительности и требуют больших капитальных затрат.

Для вентиляции шахт прямым газовым нагревом воздуха известно применение струйно-диффузионных горелочных устройств с центральным подводом газа и уголковым перфорированным стабилизатором [2]. Применение струйно-диффузионных горелочных устройств в смесительных воздухонагревателях приводит к превышению регламентированных значений выбросов вредных веществ, поэтому их невозможно использовать в качестве единственного источника тепла, то есть без дополнительного использования водяных калориферов. Исходя из этого способ нагрева приточного воздуха для вентиляции шахт, включающий применение струйно-диффузионного горелочного устройства, осуществляется по двухступенчатой схеме: прямой нагрев воздуха, затем применение водяных калориферов. При этом опасность замерзания теплоносителя в водяных калориферах в условиях суровых зим и аварийного отключения вентиляции шахт сохраняется.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ прямого нагрева воздуха для обогрева больших и малых помещений, реализованный в установке для нагрева приточного воздуха, которая содержит смесительный воздухонагреватель с горелочным устройством, установленным в потоке нагреваемого воздуха [3]. Дополнительные источники тепла при этом не требуются, а нагрев воздуха осуществляют в смесительном воздухонагревателе продуктами сгорания вихревой газовоздушной смеси при постоянном соотношении «газ - воздух горения» примерно 1:15, притом что терморегулятор и регулирующий клапан воздухонагревателя позволяют поддерживать это соотношение в пределах 1:30. Способ направлен на достижение минимальной эмиссии вредных выбросов, прежде всего оксидов азота и монооксида углерода, и реализуется с помощью газового горелочного устройства, работа которого основана на организации струйно-факельного сжигания хорошо предварительно подготовленной газовоздушной смеси при значительных коэффициентах расхода воздуха и рециркуляции дымовых газов. Через радиальные отверстия смесителя газ подают в закрученный поток воздуха для горения. Образовавшаяся вихревая газовоздушная смесь истекает через щелевые сопла стабилизатора горения и сгорает при хорошей стабилизации пламени и низком содержании вредных выбросов. При этом температура пламени становится более равномерной и относительно низкой, соответственно и температура образующихся продуктов сгорания также значительно снижается по сравнению со стехиометрическим сжиганием. Для того чтобы концентрации оксидов азота и оксида углерода в дымовых газах были минимальными, поддерживают определенное соотношение между количеством газа и воздуха для горения.

Поддержание постоянного соотношения «газ - воздух горения» осуществляют в зависимости от температуры пламени по показаниям термопары, рабочий спай которой находится непосредственно в факеле горелки. Такой способ регулирования соотношения «газ - воздух горения» требует непрерывного контактного измерения температуры пламени термопарой, что для условий вихревого горения смеси может приводить к повреждению термопары и возникновению аварийных ситуаций. Кроме того, такой способ регулирования соотношения «газ - воздух горения» не может обеспечить надежную и устойчивую работу вентиляционной системы шахты в условиях низкой температуры наружного воздуха, так как не позволяет контролировать и точно поддерживать требуемую температуру нагреваемого приточного воздуха перед поступлением его в шахту.

Задача настоящего изобретения заключается в разработке надежного, безаварийного и энергосберегающего способа прямого нагрева приточного воздуха для проветривания шахт по нагнетательной схеме, характеризующегося минимальной эмиссией оксидов азота и монооксида углерода.

Предложен способ прямого нагрева приточного воздуха для проветривания шахт, который, как и известный способ, включает нагрев воздуха по нагнетательной схеме продуктами сгорания, образующимися при сжигании газовоздушной смеси в горелочных блоках смесительного воздухонагревателя со струйно-вихревой стабилизацией горения при постоянном соотношении «газ - воздух горения» 1:16-1:15. Заявленный способ отличается от известного тем, что продуктами сгорания в воздухонагревателе нагревают от 25 до 60% объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, воздух нагревают до температуры +(20-60)°C, нагретый воздух подают в соединенную с воздухонагревателем смесительную камеру, а в качестве остальной части объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, в смесительную камеру одновременно с нагретым воздухом подают холодный атмосферный воздух и смешивают его с нагретым воздухом до достижения температуры приточного воздуха не ниже +2°C, которую поддерживают регулированием расхода смеси газа и воздуха горения, при этом для стабилизации гидравлического режима работы воздухонагревателей и объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, в смесительной камере поддерживают разрежение в пределах 100-500 Па.

Используемое соотношение «газ - воздух горения» соответствует коэффициенту расхода воздуха 1,6-1,7, который обеспечивает работу блока горения при сниженной температуре 1150-1250°C вблизи нижнего концентрационного предела распространения пламени, минимизируя эмиссию оксидов азота. Для получения необходимого значения температуры не ниже +2°C воздуха, поступающего в шахту в отопительный период, достаточно нагревать 25-60% объема воздуха, проходящего через воздухонагреватели, до температуры +(20-60)°C и затем смешивать его с холодным атмосферным воздухом. Объем воздуха, нагреваемого продуктами сгорания, значение температуры, до которой его нагревают, а также объем холодного атмосферного воздуха, с которым смешивают нагретую часть воздуха, рассчитывают в зависимости от температуры атмосферного воздуха известными методами [4, 5].

Такой двухэтапный процесс подготовки приточного воздуха позволяет получить заданную точность его нагрева, снизить эксплуатационные затраты, обеспечить надежную систему работы вентиляции шахты и полное соблюдение экологических требований по содержанию вредных газов в нагретом приточном воздухе (значительно менее 0,3 ПДК).

В процессе пуска и останова (открытия и закрытия клапана «рабочего хода») воздухонагревателей, при техническом обслуживании, проверке блокировок безопасности гидравлический режим работы главной вентиляторной установки и действующих воздухонагревателей не должен нарушаться, чтобы исключить возможность отключения вентилятора из-за срыва факела. Для повышения надежности вентиляции шахты системой управления ПНВ предусмотрено регулирование, а именно поддержание на заданном уровне, в пределах 100-500 Па разрежения в смесительной камере перед ГВУ путем управления положением клапана «прямого хода». При снижении разрежения ниже 100 Па расход нагреваемого воздуха падает ниже значений, при которых еще гарантируется низкое содержание вредных выбросов, а воздух при этом перегревается выше 66°C. При увеличении разрежения выше 500 Па увеличиваются потери давления вентиляторной установки и возможен срыв горения, при этом падает суммарный расход воздуха в ствол шахты, а затраты на электроэнергию для вентиляторной установки возрастают.

Новый технический результат, достигаемый заявленным способом, заключается в повышении надежности системы вентиляции шахты и экономии энергоресурсов.

Заявленный способ иллюстрируется схемой работы приточной вентиляции шахты. В ее состав входит главная вентиляторная установка (ГВУ) 1, с воздухозабором 2, клапан «прямого хода» с приводом 3, смесительная камера 4, два воздухонагревателя 5, 6 с клапанами «рабочего хода» 7. Каждый воздухонагреватель содержит горелочный блок, состоящий из смесителя 8 с принудительной подачей газа и воздуха на горение, газовоздушную камеру 9, щелевой огнепреградитель-стабилизатор, экран, запальное устройство (не показаны), трубопровод подачи газа 10 с датчиком расхода газа 11, регулирующий клапан с исполнительным механизмом 12, вентилятор с трубопроводом подачи воздуха на горение 13 и датчиком его расхода 14, клапан подачи воздуха горения с исполнительным механизмом 15, регулятор соотношения «газ - воздух горения» 16 (возможен пневматический регулятор соотношения давлений газа и воздуха горения), датчик температуры приточного воздуха 17, регулятор температуры приточного воздуха 18, датчик давления в смесительной камере 19, регулятор давления (разрежения) 20. Подготовленный нагретый воздух поступает в ствол шахты 21. Горелочные блоки воздухонагревателей оборудуются газовой автоматикой безопасности, регулирования в соответствии с ГОСТ 31849-2012. Доля продуктов сгорания (водяных паров и углекислого газа) в нагретом воздухе после смесительного воздухонагревателя составляет менее 2,5%, а в среднем за отопительный период, с учетом разбавления, - менее 0,4%.

Для обеспечения бесперебойного воздухоснабжения с автоматикой для управления режимами пуска и остановки воздухонагревателей их количество должно быть не менее двух (один из них резервный). Мощность воздухонагревателей и их количество рассчитываются по расходу воздуха на шахту, минимальной температуре поступающего в шахту воздуха не ниже +2°C и по минимальной расчетной температуре наружного воздуха в зимний период.

Регулирование температуры подачи воздуха в ствол шахты обеспечивается системой управления мощностью воздухонагревателей (поддержанием заданного соотношения расходов газа и воздуха) при автоматическом включении и выключении воздухонагревателей, в зависимости от суточного колебания температур наружного воздуха.

Природный газ по трубопроводу 10 через смеситель 8 подается в закрученный воздушный поток, подаваемый вентилятором 13, образовавшаяся газовоздушная смесь истекает через щелевые сопла огнепреградителя-стабилизатора и сгорает в зоне, ограниченной экраном. Расход природного газа определяется датчиком 11, расход воздуха горения - датчиком 14. Продукты горения смешиваются в воздуховоде воздухонагревателя с прокачиваемым ГВУ холодным воздухом, нагревая его до необходимой температуры. Необходимый расход воздуха через воздухонагреватель обеспечивается тягой, создаваемой ГВУ на всасе (разрежением). Нагретый воздух поступает в смесительную камеру 4, где смешивается с холодным воздухом, поступившим через клапан «прямого хода» 3, и далее после ГВУ поступает в вентиляционный ствол шахты. Температура подачи приточного воздуха поддерживается регулятором 19 за счет регулирования расхода газа при поддержании заданного соотношения «газ - воздух горения».

Стабилизация режимов работы ГВУ и воздухонагревателей обеспечивается регулятором давления (разрежения) 20 в смесительной камере 4. Нагретый до требуемой температуры воздух подается в ствол шахты для ее проветривания. Содержание вредных газов (CO, NOx) в воздухе для вентиляции определяют газоанализатором (не показан). При превышении их содержания выше 30% ПДК срабатывает механизм, перекрывающий подачу газа. В данном способе обеспечивается высокий КПД системы прямого нагрева воздуха, так как практически вся теплота сгорания природного газа используется для нагрева приточного воздуха.

Способ опробован на вентиляционном стволе рудничной шахты. Проектная производительность шахты по добыче руды - 400 тыс. т в год. При этом применены два смесительных воздухонагревателя, каждый из которых имеет тепловую мощность 4 МВт. Общее количество подаваемого нагретого воздуха 160 м3/сек. Максимальный расход природного газа 780 м3/ч при расчетной температуре наружного воздуха -35°C. Распределение нагретого воздуха по четырем подэтажам шахты, м3/мин: 300, 9100, 600 и 300 соответственно. Результирующая степень загрязнения приточного воздуха не превышает 25%, т.е. содержание вредных веществ (CO и NOx) не превышает 25% от ПДК. В частности, содержание CO=3,1 мг/м3 (ПДК=20 мг/м3); NOx=0,128 мг/м3 (ПДК=5,0 мг/м3); NO2=0,19 мг/м3 (ПДК=2 мг/м3).

По сравнению с традиционной схемой вентиляции: «центральная котельная - теплосеть - водяной калорифер», заявленный способ обеспечивает:

- низкую металлоемкость, т.к. отпадает необходимость строительства громоздких водяных калориферов и прокладки многокилометровых тепловых сетей;

- устойчивость, надежность и безопасность, т.к. полностью устраняется опасность размораживания водяных калориферов;

- экономичность, т.к. удельный расход топлива на нагрев приточного воздуха (среднее значение за отопительный период) снизился в 3,3 раза;

- экологичность, т.к. выбросы вредных веществ в атмосферу в расчете на единицу полезно использованной теплоты снизились по CO - в 32 раза по NOx - в 200 раз.

По сравнению со способом-прототипом заявленный способ для подогрева приточного воздуха, поступающего на проветривание шахт, обеспечивает более высокую точность нагрева, надежность, безопасность и энергоэкономичность.

Использование заявленного способа обеспечивает надежную и устойчивую работу вентиляционной системы шахт в условиях низкой температуры наружного воздуха при точном поддержании требуемой температуры нагретого воздуха и снижает удельный расход топлива при полном соблюдении требований отечественных санитарных норм по содержанию вредных веществ.

Список литературы

1. Красноштейн А.Е. Использование газовых тепловых генераторов в системах обогрева воздухоподающих стволов шахт и рудников / А.Е. Красноштейн., Б.П. Казаков, Л.Ю. Левин, Л.А. Третьяков // Безопасность труда в промышленности. 2007. №1. С. 44-46.

2. Царев В.К. Система двухступенчатого подогрева приточного вентиляционного воздуха / В.К. Царев, В.М. Ляпаков, А.Н. Капошилов, В.Б. Карпман, А.Н. Губина // Промышленная энергетика. 1993. №6. С. 21-22.

3. Патент EP 0560454, публ. 15.09.1993.

4. Свистунов В.М., Пушняков Н.К. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов агропромышленного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства: Учебник для вузов. - СПб.: Политехника, 2001. - 423 с.

5. Теплотехника: Учебник для вузов / А.П. Баскаков, Б.В. Берг, O.К. Витт и др.; Под ред. А.П. Баскакова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 224 с.

Способ прямого нагрева воздуха для проветривания шахт, включающий нагрев воздуха по нагнетательной схеме продуктами сгорания, образующимися при сжигании газовоздушной смеси в горелочных блоках смесительного воздухонагревателя со струйно-вихревой стабилизацией горения при постоянном соотношении «газ - воздух горения» 1:16-1:15, отличающийся тем, что продуктами сгорания в воздухонагревателе нагревают от 25 до 60% объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, воздух нагревают до температуры +(20-60)°C, нагретый воздух подают в соединенную с воздухонагревателем смесительную камеру, а в качестве остальной части объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, в смесительную камеру одновременно с нагретым воздухом подают холодный атмосферный воздух и смешивают его с нагретым воздухом до достижения температуры приточного воздуха не ниже +2°C, которую поддерживают регулированием расхода смеси газа и воздуха горения, при этом для стабилизации гидравлического режима работы воздухонагревателей и объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, в смесительной камере поддерживают разрежение в пределах 100-500 Па.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вентиляции горных выработок и может использоваться при проветривании тупиковых выработок. Эффективность проветривания тупиковой выработки повышается за счет выполнения регулирующего устройства в виде трубопровода с развилкой, на входе которого установлен вентилятор.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системе вентиляции подземных горнодобывающих предприятий. Шахтная калориферная установка включает нагнетательные вентиляторы, ряд пластинчатых элементов, установленных в нижней части калориферного канала, прилегающего к стволу шахты, и ориентированных по потоку воздуха.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к устройству для проветривания глубоких карьеров. Технический результат заключается в уменьшении интенсивности коррозийного разрушения поверхностей крыла крыльчатки и ветроколеса.

Способ разработки камерной системой при пластовой подготовке включает деление шахтного поля на выемочные участки, проходку пластовых подготовительных выработок, отработку полезного ископаемого очистными камерами прямым или обратным порядком, доставку руды самоходным оборудованием, транспортировку руды конвейерами, проветривание очистных камер с помощью вентилятора местного проветривания.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к способу проветривания карьера. Технический результат заключается в улучшении воздухообмена карьерного пространства с окружающей средой.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации тоннелей метрополитена, более конкретно к затвору поворотному защитно-герметическому для перегонного тоннеля метрополитена.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к системе вентиляции угольной шахты и устройству для извлечения метана из рудничного воздуха. Технический результат заключается в предотвращении взрывов из-за скоплений метановоздушной смеси под кровлей с возможностью последующей концентрации метановоздушной смеси для дальнейшего использования.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения расхода воздуха, протекающего по выработанному пространству очистного забоя. Технический результат заключается в исключении условий для формирования взрывоопасных метановоздушных смесей на выемочных участках газовых шахт за счет обоснованно установленного расхода воздуха, протекающего по выработанному пространству выемочного участка.

Изобретение относится к вентиляции и может быть применено для систем основной вентиляции метрополитена. Технический результат заключается в поддержании нормативных температурно-влажностных параметров и содержания кислорода и углекислого газа в воздушной среде во всех местах платформы станции, снижении интенсивности дутьевых потоков, снижении эксплуатационных затрат на регулирование воздуха.

Изобретение относится к горной и нефтедобывающей промышленности. Технический результат заключается в повышении надежности и производительности установки.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, для секционного и частично-секционного проветривания подземных горных выработок нефтяных шахт. Способ включает подачу вентиляторной установкой наружного атмосферного воздуха в скважину шахты. Свежий воздух подают с дневной поверхности по теплоизолированному вертикальному или наклонному воздуховоду, а нагретый в подземных горных выработках исходящий воздух удаляют из шахты по кольцевому каналу, образованному между стенками скважины и воздуховодом. Скважину проходят так, чтобы сопряжение скважины с подземными горными выработками располагалось по ходу движения свежей струи до проветриваемого с помощью частично-секционной схемы добычного участка или иной рабочей зоны. Свежая струя, поступающая через воздуховод скважины, смешивается с воздухом, поступающим из вентиляционной сети шахты за счет депрессии вентиляторной установки главного проветривания (ГВУ) шахты. На теплоизолированном воздуховоде в месте сопряжения скважины с подземными горными выработками устанавливают камеру с регулируемыми воздушными заслонками, которые направляют поток воздуха по воздуховоду подачи необработанного воздуха на добычной участок или в рабочую зону либо без дополнительного нагрева, либо по воздуховоду, подающему воздух для дополнительного нагрева в имеющуюся на выходе с участка или рабочей зоны вентиляционную горную выработку с исходящей струей, воздух, направленный для подогрева по воздуховоду через изолирующую перемычку, идет по воздуховоду, проходящему через вентиляционную выработку, и распределяется коллектором по трубному пучку, в котором нагревается потоком нагретого исходящего воздуха с повышенной до плюс 30 … плюс 50°С температурой, затем подогретый воздух возвращается по воздуховоду к изолирующей перемычке, собирается в коллекторе и по воздуховоду с регулируемой воздушной заслонкой подходит к воздуховоду подачи необработанного воздуха. На выходе воздуха с участка секционного проветривания в вентиляционной выработке с исходящей струей устанавливают жалюзийный регулятор воздуха с проходом для людей, который пропускает часть воздуха далее в вентиляционную выработку, а остальная часть воздуха поступает по воздуховоду к сопряжению скважины и выработок и по кольцевому каналу выводится на дневную поверхность, после чего направляется в систему обогрева входного канала вентиляторной установки и после его прохождения сбрасывается в атмосферу или направляется для дальнейшей утилизации, например, в котельную. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к средствам инженерного обустройства подземных горных выработок, а именно к клапанам противопожарным вентиляционным, предназначенным для регулирования количества воздуха, проходящего в поперечном сечении тоннеля, блокирования распространения огня и продуктов горения при возникновении пожара в тоннеле. Техническим результатом является обеспечение надежной работы вентиляционного клапана. Клапан содержит опорную раму (обрамление), вмонтированную в стены тоннеля, шарнирно закрепленную на обрамлении створку (полотно), механически связанный с полотном и обрамлением механизм закрытия-открытия полотна и узел герметизации зазора между полотном и обрамлением при закрытом полотне, выполненный в виде кольцевого уплотнения из эластичного материала, размещенного между сближающимися поверхностями полотна и обрамления при закрытии клапана. При этом узел герметизации зазора выполнен в виде жесткого буртика, размещенного по периметру обрамления в зоне примыкания к обрамлению полотна, при этом по обе стороны от буртика на обрамлении закреплен огнезащитный эластичный уплотнительный профиль, выполненный из материала, значительно увеличивающегося в объеме при нагревании, а высота буртика меньше высоты эластичного уплотнительного профиля, при этом буртик служит ограничителем начальной деформации эластичного уплотнителя при закрытии полотна и служит армирующим элементом при увеличении объема уплотнителя при его нагревании. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для экономичного проветривания уклонных блоков на месторождениях высоковязкой нефти и природного битума, разрабатываемых термошахтным способом. Технический результат заключается в снижении энергозатрат на проветривание уклонного блока нефтешахты за счет снижения энергопотерь на разогрев продуктивного нефтяного пласта. Система проветривания уклонного блока нефтешахты, включающая датчики расхода воздуха и температуры, связанные с микропроцессорным блоком, воздухоподающую и воздуховыдающую выработки с воздушными тамбурами, а также источник перегретого пара, снабжена тепловым насосом, включающим змеевик-конденсатор, расположенный в канале конденсатора воздухоподающей выработки, также змеевик-испаритель, размещенный в канале испарителя воздуховыдающей выработки. Указанные змеевики соединены с компрессором, перекачивающим теплоноситель, и с управляемым дросселем, а вентиляционные окна обоих каналов снабжены управляемыми жалюзи. Микропроцессорный блок выполнен с возможностью управления расходом перегретого пара, поступающего в продуктивный нефтяной пласт, режимом работы теплового насоса и объемным расходом воздуха, поступающим в уклонный блок в зависимости от показаний датчика расхода воздуха, размещенного в воздухоподающей выработке по ходу потока воздуха, а также датчиков температуры воздуха, расположенных в воздуховыдающей выработке и буровой галерее. 4 ил.

Предложенная группа изобретений относится к способу и устройству компенсации влияния поршневого эффекта в системе вентиляции метрополитена. Способ включает изменение проходного сечения тоннеля для изменения аэродинамического сопротивления воздушного тракта вблизи станции за счет устройства расширительных камер расчетного размера, примыкающих к станционной платформе с двух сторон, соединяющих первый и второй пути перегонного тоннеля, и осуществление формирования турбулентного состояния воздушного потока в выделенной области воздушного тракта на длине Lp перегонного тоннеля, что обеспечивает снижение скорости воздушного потока, толкаемого поездом, выходящим из перегонного тоннеля, с Vх1 до Vх2, где Vx1 (м/с) - скорость турбулентного воздушного потока при принудительном движении поезда по тоннелю, Vх2 - скорость турбулентного воздушного потока после истечения воздуха в расширительную камеру. Устройство содержит две расширительные камеры, созданные в месте примыкания перегонного тоннеля к станционной платформе, с двух сторон от платформы, образующие свободное дополнительное пространство, изменяющее аэродинамическое сопротивление воздушного тракта вблизи станционной платформы. Размеры расширительных камер определены из условий примыкания камеры к станции и габаритов поезда и имеют высоту Hp=f(Hт) и ширину Вр=Вт, длина расширительной камеры Lp рассчитана исходя из зависимости Lp=f(V0, δ, Δ), где V0 - скорость движения поезда, δ - зазор между стенками тоннеля и поездом, Δ - шероховатость стен тоннеля, Нт - высота перегонного тоннеля, Вт - ширина платформенного зала. Технический результат заключается в снижении количества циркуляционных потоков, снижении скорости движения воздуха, поступающего из тоннеля на платформу, при приближении поезда к станции, обеспечении на станции и в вестибюле метрополитена нормативных параметров микроклимата. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к вентиляции станций метрополитена, обеспечивающей заданные параметры микроклимата на станции, а также ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации. Способ включает подачу на станцию поршневого потока из тоннелей, рассредоточенное удаление отработанного воздуха через подплатформенное пространство станционной вентиляционной шахтой. В штатном режиме циркуляционный воздух, поступающий из перегонного тоннеля, удаляют одновременно из верхней и нижней зон платформы через равномерно распределенные по длине платформы отверстия, выполненные в верхнем и нижнем вентиляционных каналах, при открытом клапане нижнего вентиляционного канала. Затем воздух, поступающий из верхнего и нижнего вентиляционных каналов, удаляют с помощью вентилятора тоннельной вентиляции на поверхность через вентиляционную шахту. В режиме дымоудаления нижний вентиляционный канал в автоматическом режиме перекрывают вентиляционным клапаном с электроприводом, а удаление продуктов горения осуществляют только через верхний вентиляционный канал, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации. Устройство вентиляции и дымоудаления на станциях включает приточные и вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом. Устройство включает вентиляционные каналы, расположенные над и под платформой за пределами габаритов подвижного состава, с площадью сечения вентиляционного канала над платформой F1=14 м2 и площадью сечения канала под платформой F2=16 м2. В стенках вентиляционных каналов выполнены равномерно расположенные вентиляционные отверстия площадью 4 м2 в канале над платформой, и площадью 0,5-1,0 м2 в канале под платформой, при этом вентиляционный канал в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом. Технический результат - поддержание нормируемых параметров микроклимата на станциях метрополитена с двухпутными тоннелями, обеспечение возможности регулирования воздухообмена в центре платформы станции во время движения поездов, ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации в случае задымления на станции. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания уклонных блоков на месторождениях высоковязкой нефти и природного битума, подземная добыча которых производится шахтным способом с использованием тепловых методов воздействия на пласт. Технический результат заключается в снижении энергозатрат на проветривание уклонного блока за счет регулирования объема воздуха, необходимого для подачи в нефтешахту, в зависимости от присутствия/отсутствия горнорабочих в буровой галерее и воздушном тамбуре. Система проветривания уклонного блока нефтешахты включает поверхностный вентилятор и дефлектор, размещенный на вентиляционной скважине нефтешахты, микроконтроллерный блок, связанный с датчиками температуры и давления воздуха или с плотномерами, а также с датчиками расхода воздуха, размещенными в воздухоподающей и воздуховыдающей выработках уклонного блока, вентилятор местного проветривания с блоком управления, расположенный в воздухоподающей выработке, а также воздушный тамбур в воздуховыдающей выработке. В буровой галерее и воздушном тамбуре установлен прибор контроля присутствия/отсутствия горнорабочих, перед воздушным тамбуром в устье вентиляционной скважины размещен запорный элемент с блоком его управления, поверхностный вентилятор снабжен блоком управления. При этом блоки управления вентилятором местного проветривания, запорным элементом, поверхностным вентилятором, а также прибор контроля присутствия/отсутствия горнорабочих связаны с МКБ, который выполнен с возможностью обработки сигналов, поступающих с указанных блоков, указанных датчиков и прибора контроля присутствия/отсутствия горнорабочих, выдачи управляющих сигналов на изменение режимов работы запорного элемента, а также с возможностью управления вентилятором местного проветривания, поверхностным вентилятором и главной вентиляторной установкой в зависимости от наличия/отсутствия в буровой галереи и в воздушном тамбуре горнорабочих. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к способу и устройству вентиляции двухпутных тоннелей метрополитена. Способ вентиляции двухпутных тоннелей метрополитена включает круглогодичную подачу наружного воздуха в двухпутный тоннель по приточной вентиляционной шахте, расположенной на станции, вентиляционному каналу, находящемуся в верхней части тоннеля, и удаление тоннельного воздуха из двухпутного тоннеля через вытяжные вентиляционные шахты. Приточный воздух, нагнетаемый установками тоннельной вентиляции на станцию, подают по воздушному каналу в обе стороны от станции через отверстия в торцевой стенке канала, удаляют исходящий воздух через отверстия равномерного всасывания расчетного размера, выполненные в перегородке подплатформенного канала на станции в местах наибольших тепловыделений. Располагают приточную и вытяжную вентиляционные камеры в непосредственной близости друг от друга в станционном комплексе и используют вторичные ресурсы рекуперации теплоты без подмеса вытяжного воздуха. Устройство вентиляции двухпутных тоннелей метрополитена включает приточные и вытяжные вентиляционные шахты, расположенные на станции, вентиляционный канал, находящийся в верхней части тоннеля, в торцевой стенке вентиляционного канала по обе стороны от станции выполнены воздухоприточные/вытяжные отверстия, вентиляционный канал выполнен протяженностью не доходя примерно 200 м до центра перегона. В перегородке подплатформенного канала в местах наибольших тепловыделений выполнены отверстия равномерного всасывания. Площадь отверстий равномерного всасывания рассчитывают в зависимости от скорости и расхода перемещаемого воздуха. Технический результат заключается в обеспечении и поддержании нормируемых параметры микроклимата и воздуха в двухпутных тоннелях и платформенных залах станций метрополитена с обеспечением противодымной защиты. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки крутопадающих месторождений неустойчивых руд. Способ включает проходку буродоставочных ортов, выемку полезного ископаемого ориентированными вкрест протирания горизонтальными или слабонаклонными камерами полигональной формы, со смещением камер смежных этажей на половину их ширины, с выемкой руды отбойкой взрывом скважин и закладкой выработанного пространства. Непосредственно над верхним этажом сооружают защитное перекрытие. Ширину, высоту камер различных очередей, угол наклона боковых стен камер определяют из математических выражений, исходя из устойчивого пролета защитного перекрытия, ширины буродоставочного орта и угла внутреннего трения рудного массива. После возведения защитного перекрытия руду в камере отрабатывают буровзрывным способом в зажатой среде. При этом очередная заходка отрабатывается после закладки предыдущей. Изобретение направленно на повышение безопасности отработки руд, минимизацию разубоживания и потерь руды. 4 ил.

Изобретение относится к технологиям вентиляции промышленных зданий и преимущественно может быть использовано для нагрева приточного воздуха, поступающего на проветривание рудниковых шахт по нагнетательной схеме, а также может быть использовано для приточных систем вентиляции промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий. Способ включает нагрев воздуха по нагнетательной схеме продуктами сгорания, образующимися при сжигании газовоздушной смеси в горелочных блоках смесительного воздухонагревателя со струйно-вихревой стабилизацией горения при постоянном соотношении «газ - воздух горения» 1:16-1:15, при этом продуктами сгорания в воздухонагревателе нагревают от 25 до 60 объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, воздух нагревают до температуры +°C, нагретый воздух подают в соединенную с воздухонагревателем смесительную камеру, а в качестве остальной части объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, в смесительную камеру одновременно с нагретым воздухом подают холодный атмосферный воздух и смешивают его с нагретым воздухом до достижения температуры приточного воздуха не ниже +2°C, которую поддерживают регулированием расхода смеси газа и воздуха горения, а для стабилизации гидравлического режима работы воздухонагревателей и объема приточного воздуха, необходимого для проветривания шахты, в смесительной камере поддерживают разрежение в пределах 100-500 Па. Изобретение направлено на повышение надежности системы вентиляции шахты и экономию энергоресурсов. 1 ил.

Наверх