Шахтная самоходная установка для доставки пожарного оборудования и горноспасательной техники по горным выработкам к очагу пожара

 

Союз Соаетскнк

Соцналнстнчесннк

Респубинк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

<11863884 (61) Дополнительное к авт, саид-ву— (22) 3аявлеио 060879 (21) 2817844/22-03 с присоединением заявки NP(23) ПриоритетОпубликовано 15.09.81. Бюллетень Н9 34

Дата опубликования описания 15.09.81

Р1 М ) 3

Е 21 F 5/00

А 62 С 27/00

E F 13/00

i 0ñóäàðñòàåííûß комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 622. 817 (088.8) Н.М. Худосовцев, A È. Артеменко, A.È. К

М.В. Колышенко, В.Н. Лучко, В.И. Никит

Н.Я. Полшков и Э.А. Попов к,,.l (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский инст горноспасательного дела (71) Заявитель (54) ПОЖАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ГОРНОСПАСАТЕЛЬНОЙ

ТЕХНИКИ ПО ГОРНЫМ BHPABOTKAN К ОЧАГУ

ПОЖАРА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в угольных шахтах при ликвидаций подземных пожаров и аварий для доставки пожарного оборудования и горноспасательной техники к очагу пожара.

Известна пожарная самоходная установка на гусеничном ходу, включающая гидропривод и распылительную головку для воды с одним или несколькими соплами, при работе которой привод и распылительная головка эапитываются водой из тянущегося эа тележкой шланга (.13 15

Недостатком этой установки является ее неавтономность, то есть она мажет передвигаться только на длину шланва (100-200 м), что не позволяет использовать такие установки при ту- 20 .шении йожаров в горных выработках, где расстояние до пожарных участков может бить несколько километрбв.

Известна также шахтная самоходная установка для доставки пожарного обо- 25 рудования и горноспасательной техники по горным выработкам к очагу пожара, включающая тележку с колесными парами, пневмодвигатель, сосуд с жидким азотом, заключенный s тепло- 30 изолирующий кожух с внутренним и наружным торцами, испаритель, вентилятор с пневмоприводом для обдува испарителя, кабину и систему управления и регулировки Г2 .

Недостатками этой установки является сложность конструкции, малая надежность работы, а также отсутствие необходимых комфортных условий для находящегося в кабине установки горноспасателя при высоких температурах окружающей среды.

Цель изобретения — повышение надежности работы установки и снижение отрицательного воздействия высоких температур окружающей среды на организм горноспасателя, находящегося в кабине установки.

Цель достигается тем, что установка снабжена обечайкой, конфуэором, тройником с установленным в нем шибером и сдвоенным створчатым клапаном, причем сосуд с жидким азотом установлен с зазором в теплоизолирующем кожухе, внутренний торец которого в верхней части выполнен с отверстием, обечайка одним концом соединена с внутренним торцом теплоизолирующего кожуха, другим — с конфузором со стороны его большего основания, ."63884 который, в свою очередь, меньшим основанием,посредством тройника с установленным в нем шибером соединен с кабиной самоходной установки, а сдвоенный створчатый клапан установлен на наружном торце теплоизолирующего кожуха, при этом испаритель установ,лен в обечайке, а вентилятор с пневмоприводом — в тройнике.

На чертеже показана принципиальная схема шахтной самоходной установки

Шахтная самоходная установка содержит сосуд 1, заполненный сжиженным азотом и заключенный в теплоиэолирующий кожух 2. На наружном торце

3 кожуха имеется сдвоенный створчатый впускной нормально закрытый клапан 4. На внутреннем торце 5 кожуха в верхней его части выполнено небольшое отверстие б. Сосуд 1 установлен в кожухе горизонтально с зазором 7 по отношению ко всем стенкам кожуха.

К внутреннему торцу 5 подсоединена обечайка 8, соединенная с конфузором 9. Внутри обечайки установлены испарит зль 10, представляющий собой систему оребренных труб, соединенный с сосудом 1, и обдувающий его вентилятор 11 с гневмоприводом 12. Между сосудом 1 и испарителем 10 установлен-вентиль 13. Кабина 14 соединена с обечайкой 8 после конфузора 9 посредством тройника 15 с установленным в нем шибером 1б, регулирующим подачу охлажденного воздуха вовнутрь кабины. Сжатый газообразный азот, полученный на выходе испарителл 10, подводится к пневмодвигателю 17 ходовой части 18, представляющую собой тележку с колесными парами через распределительный кран 19 и к регулирующему клапану 20, а затем — к пневмоприводу 12 вентилятора.

Шахтная самоходная установка снабжена сбрасывающим клапаном 21 и системами регулировки и управления, в том числе приьорами для контроля. количества сжиженного азота в сосуде, давления сжатого азота в разводящих магистралях (на чертеже не показаны).

Все средства управления установки вынесены в кабину.

Установка работае следующим образом.

При наполнении и некоторое время после наполнения сосуда 1 сжиженным азотом, последний, эа счет тепла сосуда и внутренних частей теплоизолирукщМго кожуха 2, бурно кипит и к моменту выравнивания температуры всех частей, находящихся внутри теплоизолирующего кожуха, давление испарявшегося, т.е. газообразного азота достигает б ат. В дальнейшем давление не повышается, так как сбрасывающий клапан 21 отрегулирован на это давление. В состоянии ожидания наполненный сжиженным азотом сосуд

1 практически находится в абсолютно теплоиэолированном состоянии, так как он со всех сторон закрыт теплоизоляционным кожухом — экраном 2.

Сдвоенный створчатый клапан 4 находится в закрытом состоянии и также представляет собой часть изолирующего экрана с двойной стенкой и воздушной прослойкой. Через небольшое отверстие б, расположенное в верхней части торца 5 кожуха 2 ощутимый тепловой лоток не может поступать в сосуд 1, так как все пространство между теплеизолирующим кожухом

2 и сосудом 1 заполнено холодным и, следовательно, тяжелым газообразным

15 азотом, непрерывно выходящим через сбрасывающий клапан 21. Холодный газообразный азот опускается вниз, а более теплый азот через отверстия

6 вытекает наружу. Таким образом, тепловой поток направлен только наружу. Практика показывает, что в таком состоянии беэ значительной потери азота установка может находиться в течение нескольких суток. При этом все части, находящиеся внутри теплоизолирующего кожуха имеют температуру близкую к температуре сжиженного азота, т.е. около 180 С. Остальные части установки, находящиеся эа пределами теплоизолирующего кожуха, имеЗО ют температуру окружающей среды.

Тепла, содержащегося в деталях испарителя 10, достаточно для испарения первой порции жидкого азота и превращения его в сжатый гаэ, необходимый для. запуска вентилятора 11, так как разность температур между жидким азотом и деталями испарителя составляет около 200 С.

Для пуска установки при нейтраль40 ном положении распределительного крана 19 необходимо перекрыть сбрасывающий клапан 21 и открыть вентиль 13.

При этом жидкий азот из емкости 1 устремляется в испаритель 10, где за

45 счет тепла самого испарителя превращается в газообразное состояние и через редукционный клапан 20 попадает в .пневмопривод 12 вентилятора 11 и приводит его в движение, т.е. эаyg пускает вентилятор 11 в работу. 3а счет разряжения, созданного вентилятором 11, клапан 4 открывается и наружный воздух с большой скоростью устремляется в зазор 7, овевая сосуд

1 и отдавая ему часть своего тепла.

Благодаря этому азот бурно вскипает и в сосуде 1 быстро создается необходимое давление (10-12 ат) для вытеснения жидкого азота в испаритель 10.

Таким образом, теплоиэолированный соdO суд 1 при включении вентилятора 11 автоматически становится как бы испарителем с большим притоком тепла извне. Далее воздух через отверстие б поступает в обечайку 8 с испарите65 лем 10. Здесь за счет большой поверх863884

7 1 2 21

ВНИИПИ Заказ 9 7733/52 Тираж 466 ПоДписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 ности оребренных труб испарителя 10 происходит интенсивная отдача тепла от воздуха к азоту. Воздух охлаждается и подсушивается эа счет конденсации влаги от оребренных труб, а азот в трубах испаряется и подогревается. Иэ обечайки 8 охлажденный и подсушенный воздух через тройник 15 частично выходит наружу, а необходимое количество поступает в кабину 14 для создания в ней благоприятного микроклимата. Количество воздуха, поступающего в кабину, регулируется шибером 16.

После создания необходимого давления в сосуде 1 (10-12 ат), установка может приводиться в движение. Для 15 этого распределительный кран 19 ставят в соответствующее положение впуска и газообразный азот поступает в пневмодвигатель 17 на прямой и обратный ход установки. Благодаря боль- 20 шой поверхности испарителя и принудительному его обдуву создается необходимое количество газообразного азота для приведения в действие ходовой части и вентилятора. 25

При вынужденной остановке вентиль

13 перекрывают, открывают сбрасывающий клапан 21, при этом сосуд 1 снова автоматически теплоиэолируется и расход азота становится минимальным.

Испытания макетного образца установки показапи его работоспособность, достаточную маневренность и простоту управления.

При доставке горноспасателями

1 средств. пожаротушения и горноспасательной техники в зону высоких. температур (от 100 и BHUIB) при подземных пожарах подобные "азотоходы" будут незаменимы, поскольку создают наиболее комфортные условия для рабо-40 ты человека.

Формула изобретения

Шахтная самоходная установка для доставки пожарного оборудования и горноспасательной техники по горным выработкам к очагу пожара, включающая тележку с колесными парами, пнев" модвигатель, сосуд с жидким азотом заключенный в теплоизолирукщий кожух с внутренним и наружным торцами, исПаритель, вентилятор с пневмоприводом для обдува испарителя, кабину и систему управления и регулировки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки и снижения отрицательного воздействия высоких температур окружающей среды на организм горноспасателя находящегося в кабине, установка снабжена обечайкой, конфуэором, тройником с установленным в нем шибером и сдвоенным створчатым клапаном, причем сосуд с жидким азотом установлен с зазором в теплоизолирующем кожухе, внутренний торец которого в верхней части выполнен с отверстием, внутренний торец которого в верхней части выполнен с отверстием, обечайка одним кбнцом соединена с внутренним торцом теплоизолирукщего обечайка одним концом соединена с внутренним торцом теплоизолирующего кожуха, другим - с конфуэором со стороны его большего основания, который, в свою очередь, меныаим основанием, посредством тройника с установленным в нем шибером соединен с кабиной самоходной установки, а сдвоенный створчатый клапан установлен на наружном торце теплоизолирующего кожуха, при этом испаритель установлен в обечайке, а вентилятор с пневмоприводом— в тройнике.

Источники информации, приня 1ые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1409740, кл. 6/а 15/02, опублик. 1969 °

2. Патент Франции Р 2273940, кл. Е 21 F 13/00, опублик. 1975.