Устройство для понижения давления в систеах кондиционирования рудничного воздуха шахт

 

О П И С А Н И Е ()883499

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социапкстических

Республик.*

/ м к лвтовскомь саиднальстеу и .. 1 Г„1, рп» i

7-; и (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05.03.79у (21) 2732973/22-03 е с присоединением заявки №вЂ” (51)М. Кл.

Е 21 F 3/00

3Ьеударстванны4 комитет

СССР ао делам иза4ретеиик и юткрктнв (23) Приоритет—

Опубликовано 23.11,81. Бюллетень №43

Дата опубликования описания27.11.81,. (53) УДК 628.84 (О88. 8) (72) Авторы изобретения

Б.М. Торговников, В.Ф. Рожко, А.П. Власов и А.И. Штомпель

Днепропетровский инженерно-строительный институт Министерства высшего и среднего специального образования Украинской CCP и Ордена Трудового Красного Знамени проектный институт по проектированию шахт и обогатительных фабрик Министерства угольной промышленности СССР (7I ) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОНИЖЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

В СИСТЕМАХ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ РУДНИЧНОГО

ВОЗДУХА ШАХТ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для подачи холода с поверхности на большие глубины в системах кондиционирования рудничного воздуха шахт, а также передачи тепла глубин земли на поверхность к потребителям.

Известен понизитель давления,содержащий циркуляционный контур высокого давления с теплообменником высокого давления, по которым циркулирует первичный хладоноситель и циркуляционный контур низкого давления, по которому лириулирует лторнчныи нлллонооитель(l).

Недостатком известного понизителя давления является работа трубопроводов под высоким давлением жидкости.

Это давление возрастает с увеличением глубины разработки. Поэтому применение известных понизителей давления ограничено условиями безопасности и эффективностью их работы.

Известен понизитель давления с циркуляционными контурами высокого и низкого давления, включающими герметичные емкости, разделенные эластичными мембранами, трубопроводы -.c системой переключения(2).

Известный понизитель давления, представляющий емкости с эластичными мембранами, повышает эффективность подачи холода на рабочие горизонты за счет доставки хладоносителя к кондиционеру, практически без изменения температуры в аппарате понизителя давления.

Однако применение известного прнизителя давления также ограничено высоким давлением энергоносителя.

Цель изобретения- подача холода на большие глубины и передача тепла земли с глубин на поверхность без изменения температуры энергоносителя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено по крайней

20 мере двумя дополнительными герметичными разделителями емкости, соединенными между. сооой и с начальным и конечным контурами сети циркуляции энергоносителя

3 88 посредством дополнительных трубопроводов с клапанами, образующих промежуточные циркуляционные контуры сети, и дополнительным циркуляционным насо сом для обеспечения движения холодного энергоносителя из верхней в нижнюю, а теплого- из нижней-в верхнюю емкости каждого промежуточного контура, при этом дополнительные герметичные разделительные емкости расположены попарно с основными герметичными разделительными емкостями на смежных горизонтах.

Иа фиг.l. изображен первый этап работы устройства; на фиг.2 — второй этап работы устройства.

Герметичные емкости понизителей давления 1 и 2 установлены на первом промежуточном горизонте, а 3 и 4- на втором промежуточном горизонте. Внутри герметичных емкостей $-4 предусмотрена разделительная эластичная мембрана

5, делящая герметичные емкости 1-4 на полости 6 и 7. Насосы 8-1О обеспечивают циркуляцию энергоносителя в контурах сети, осуществляемую по трубопроводам 11-16. Для отключения понизителей давления и переключения их работы на те или иные контуры служат клапаны 17-32. Холодильная машина ЗЗ размешена на поверхности, а потребитель холода 34 на рабочем горизонте.

На первом этапе при закрытых клапа нах 18 и 19 22 и 23, 26 и 27, 30 и

31 (как это показано на схемах затемненными треугольниками) и открытых клапанах 17,20 и 21,24 и 25, 28 и 29, 32 (треугольники, изображающие на фиг. открытые клапана не затемнены), насос

8 подает охлажденный в холодильной машине ЗЗ хладоноситель по трубопроводу 11 на первый промежуточный горизонт через клапан 17 в полость 7 емкости l,выдавливая отепленный хладоноситель из плоскости 6 при помощи мембраны 5 через клапан 32 и трубопровод .12 на поверхность, к холодильной машине ЗЗ.

Здесь и далее холодный энергоноситель обозначен горизонтальной штриховкой, а отепленный вертикальными черточками, В тот же периоц времени насос 9 .перекачивает отепленный хладоноситель из полости 5 емкости 3, установленной на нижележащем горизонте, в полость 6 емкости 2, расположенной на. первом промежуточном горизонте, вытесняя при этом холодный энергоноситель из полости

3499 4 7 емкости 2, в полость 7 емкости 3.

Таким образом, движение энергоносителя осуществляется по промежуточному циркуляционному контуру расположенному между первым и вторым промежуточным горизонтом. На первом этапе промежуточный контур образован трубопроводами

13 и 14 с .клапанами 20 и 21, 28 и 29 емкостями 2 и 3, и насосом 9„.

В это же время происходит движение энергоносителя по конечному циркуляциl0 онному контуру, насос 10 подает отепленный хладоноситель от потребителя хо пода 34 по трубопроводу 16, через клапан 25 в полость 6 емкости 4, расположенной на промежуточном горизонте, а хо34 в полость 6 емкости 3, при этом холодная жидкость из полости 7 емкости

3 поступает через клапан 23 и трубопровод к потребителю холода 34. лодная жидкость вытесняется из полости .7 емкости 4 через трубопровод 15.с клапаном 24 к потребителю холода 34.

20 Первый этап заканчивается в момент, когда полости 7 емкостей 1 и 3 займут весь их объем и наполнятся холодным энергоносителем, а полости 6, заняв объемы емкостей 2 и 4, наполнятся отеп25 ленным энергоносителем. В это время происходит переключение клапанов.

Во втором этапе клапаны 17,2О,21, 24,25,28,29,32 закрыты, а 18 и 19, 22. и 23, 26 и 27, 30 и 31 открыты.

30 Произошла замена емкостей в циркуляционных контурах, а именно, в начальный контур вместо 1-й вошла 2-я, в промежуточный вместо 2-й и 3-й 1-я и 4-я, в конечный-вместо 4-й Ç-я.

В начальном циркуляционном контуре насос 8 из полости 6 емкости 2 по трубам 12 с клапаном 31 подает отепленный энергоноситель к холодильной машине

33, из которой холодная жидкость по

40 трубам 11 и клапану 18 поступает в полость той же емкости..

В то же время в промежуточном цир- куляционном контуре происходит обмен энергоносителями между емкостями 1 и

4. Насос 9 по трубам 14 с клапанами

27,30, перекачивает отепленный энергоноситель из полости 6 емкости 4 в полость 6 емкости 1, вытесняя холодный энергоноситель по трубопроводу 13, клапанам 19,22 из полости 7 емкости 1 в полость 7 емкости 4.

Синхронно с этим в конечном цирку. ляционном контуре насос 10 подает по трубам 16 через клапан 26 отепленный энергоноситель от потребителя холода

9 6 проводы с клапанами и насосы, о т л и ч аюшеес ятем,что, сцельюподачи холода на большие глубины и передачи тепла земли с глубин на поверхность без йзменения температуры энергоносителя, оно снабжено по крайней мере двумя дополнительными герметичными разделительными емкостями, соединенными между собой и с начальным и конечным контурами сети циркуляции энергоносителя посредством дополнительных трубопроводов с клапанами, образующих промежуточные циркуляционны6 контуры сети, и дополнительным циркуляционным насосом для обеспечения движения холодного энергоносителя из верхней в нижнюю, а теплого- из нижней в верхнюю емкости каждого промежуточного контура, при этом дополнительные герметичные азделительные емкости расположены порно с основными герметичными разделительными емкостями на смежных горизонтах.

5 88349

В момент, когда полости 6 заполняются отепленным энергоносителем и займут объем емкостей 1 и 3, а полости 7холодной жидкостью и займут емкости 2 и 4, происходит пвреключение клапанов . и этапы повторяются.

Таким образом, замена циркуляционного контура высокого давления несколькими контурами позволяет снизить гидро-, статистическое давление в каждом .контуре. te

Для всех контуров характерным является движение энергоносителя в одну и ту же сторону, а именно: холодного-вниз, а отепленного-вверх, которое обеспечивает поэтапные взаимные переключения емкостей 35 с межных контуров.

Использование устройства для понижения давления йсключает работу сети холодоснабжения шахты под давлением,: превы шающим допустимое по правилам техники безопасности — па

Фор мула изобретения

Устройство для понижения давления в системах кондиционирования: рудничного воздуха шахт, включающее начальный и конечный контуры сети циркуляции энергоносителя с двумя герметичными разделительными емкостями, которые разделены эластичными мембранами, трубо2$

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Луговский С.И. Проектирование глубоких рудников. М.,Госкомтехиздат, 1968, с.57, рис.18.

2..Авторское свидетельство СССР

Ж 642486, кл. Е 21 F 3/00, 1977 (прототип.);

883499

Фжl

Составитель H.Èâàíîâà

Техред А.Бабинеи Корректор Г.Назарова

Редактор А.Шандор

Филиал ППП "Патент, r.Óæãîðîä, ул, Проектная, 4

Заказ .10161/54 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5