Устройство для замораживания горных пород

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ф

/ -="Г (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.10.79 (21) 2827209/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.а

Е 21 Р 1/12

Гасударственный кемнтет.СССР

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень №44 (53) УДК 622.253..3 (088.8) по делам нэобретеннй и открытий

Дата опубликования описания 05.12.81 (72) Авторы изобретения

В. И. Шабетя

Всесоюзный- научно-исследователь4цц институт организации и механизации шахтного строительства (71) Заявитель

l (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к холодильной технике, в частности — к замораживанию пород при строительстве подземных сооружений.

Известны установки для циркуляции газового хладоносителя (воздуха) при замораживании горных пород, включающие трубу и расположенный в ее полости подводящий патрубок, по которому вентилятором подают холодный воздух, циркулирующий по трубе и охлаждающий ее стенки и прилегающие породы (1) .

Эти установки обеспечивают подачу газообразного хладоносителя для замораживания пород на глубину до 30 м и требуют больших энергозатрат на прокачку хладоносителя в замораживающей сети, вызванные малой объемной теплоемкостью газообразного хладоносителя.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является установка для замораживания горных пород охлажденным сжатым воздухом, включающая теплообменник, замораживающие колонки, воздуходувку с электроприводом и нагнетательным патрубком и соединительные трубопроводы (2).

Однако в этой установке воздуходувка мо» жет обеспечить циркуляцию сжатого газ в замкнутой сети только при определенных ее параметрах. Изменение параметров сети требует применения и нового типоразмера воздуходувки, что в свою очередь создает трудности при проектировании и ведении работ по замораживанию. Вторым существенным недостатком установки для циркуляции сжатого газа в замкнутой сети является тот факт, что для работы установки требуется непрерывная подкачка газа в замкнутый контур вследствие потерь газа через вал воздуходувки. Эти потери могут составлять 10 — 15% от расхода газа в замкнутом контуре. Кроме того, воздуходувки для циркуляции сжатого газа весьма дороги и требуют больших эксплуатационных затрат.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устроиство для замораживания горных пород, включающее теплообменник, замора20 живающие колонки, газодувку с электроприводом и нагнетательным патрубком и соединительные трубопроводы, снабжено герметичным кожухом, в котором установлены

885562 газолупка с электроприводом, и цагнетаTeльпый патрубок имеет отверстие, соединякпцее между собой внутр<. пние полости

i азодувки и кожуха.

Кроме того, устройство снабжено оребренными трубками, установленными во внутренней полости кожуха, а трубопровод, связывающий газодувку с теплообменником, имеет змеевик, соединенный с оребренными трубками.

Эта система заполняется труднозамерзающей жидкостью, например ГКЖ,— 94, илн этиленгликолем и служит для отвода тепла оп работаюгцего электродвигателя.

На чертеже изображена установка для циркуляции газового хладоносителя в замки утом контуре.

Установка для циркуляции газового хладоносителя в замораживающей сети включает роторную газодувку 1 с электроприводом, заключенную в разгрузочный кожух 2, нагнетательный патрубок 3, соединенный отверстием с внутренней полостью кожуха, в которой размещены оребренные трубки 4.

Эти трубки соединены со змеевиком 5, навитым вокруг обратного трубопровода 6 замораживающей сети. Оребренные трубки 4 и змеевик 5 соединены между собой посредством трубопроводов 7.

Монтаж установки осуществляют следующим образом.

Устанавливают на фундамент разгрузочный кожух 2, затем монтируют в нем газодувку 1, закрывают кожух 2 и подсоединяют газодувку через теплообменник 8, прямой трубопровод 9, распределитель 10, замораживающую колонку 11 и коллектор

12 к всасываю|пей стороне. Нагнетательная сторона посредством патрубка 3 с отверстием подсоеди няетсн к обратному трубопроводу 6 с навитым на нем змеевиком 5.

Таким образом получается замкнутая система. Затем создают давление газового хладоносителя в замораживающей сети.

Установка работает следуюгцим образом.

Сжатый газ (воздух) при помощи газодувки I по трубопроводу 6 направляется в теплообменник 8. где охлаждается и через трубопровод 9, распределитель 10 поступает в замораживающие колонки 11. Отобрав тепло от горных пород, сжатый газ (воздух) через коллектор 12 направляется на всас газодувки I При этом давление воздуха внутри газодувки и снаружи ее поддерживается посредством отверстия в патрубке 3 одинаковым. Таким образом, корпус газодувки разгружен от давления.

Система абсолютно герметична и утечек газа не будет. Тепло от работающего двигателя отводится труднозамерзаемой ! о гидрофобной жидкостью, которая по трубопроводу 7 подается в змеевик 5, а из него поступает в теплообменник 4, в котором и отбирается тепло от работающего двигателя. Из теплообменника 4 подогретая жидкость направляется по трубопроводу 7 в змеевик 5.

Расчеты на уровне разработки рабочих чертежей показывают, что экономический эффект от. одной установки составляет

6000 руб.

Формула изобретения

1. Устройство для замораживания горных пород, включающее теплообменник, за мораживающие колонки, газодувку с электроприводом и нагнетательным патрубком и соединительные трубопроводы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено герметичным кожухом, в котором установлены газодувка с электроЗО приводом, а нагнетательный патрубок имеет отверстие, соединяющее между собой внутренние полости газодувки и кожуха.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено оребренными трубками, установленными во внутренней полости кожуха, а трубопровод, связывающий газодувку с теплообменником, имеет змеевик, соединенный с оребренными трубками.

Источники информации, 4Π— принятые во внимание при экспертизе

1. Миндели Э. О. Техника и технология проходки вертикальных стволов шахт. M., «Недра», 1970, с. 54 — 55.

2. Авторское свидетельство СССР № 37656?, кл. E 21 D I/12, 1971 (прототип).

885582

Составитель С. Лукашова

Редактор М Ткач Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар

Заказ 10487/48 Тираж 630 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз KpblTHA

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент>. г. Ужгород, ул. Проектная. 4