Гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха,сооружаемый в горных выработках

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Реслубинга (u)960470

-% (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27 ° 02.81 (21) 3252044/22-03

)S1)M Nn З с присоединением заявки ¹â€”

15 В 1/04

Е 21 F 17/10

Государственный комитет

ССС P но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 622 ° 446 (088. 8) Опубликовано 23Я982. Бюллетень №35

Дата опубликования описания 23.09.82, (72) Авторы изобретения

В.И.Рекуц, Б.А.Крупник и Г.В.Косолапов

Среднеазиатское отделение Всесоюзного го научно-исследовательского и проектно-кон института "ВНИПИэнергопром" ударственного трукторского (71) Заявитель (54) ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ АККУМУЛЯТОР СЖАТОГО ВОЗДУХА, СООРУЖАЕМЫЙ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для. поддержания постоянного давления сжатого воздуха в пневмосети подземных горных выработок.

Известен однокамерный аккумулятор сжатого воздуха, включающий пневмокамеру, изолирующую перемычку и сеть трубопроводов (1 ). 10

Недостатками данного аккумулятора являются невозможность устранения колебаний давления в рудниковой пневмосети и низкий коэффициент полезного действия.

ИзвестЕн также гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха, сооружаемый в горных выработках, включающий расположенные на разных уровнях и сообщающиеся между собой посредством скважины пневмокамеру и гидрОкамеру, в которой. выполнена глухая перемычка с клапаном, гидрозатвор в виде двух перемычек, пространствомежду которыми заполнено водой, и трубопровод, соединяющий нижний конец скважины с пневмокамерой (2).

Недостатком известного гидропневматического аккумулятора являются ,значительные капитальные затраты на его сборужение при несоответствии уровней расположения отработанйых горных выработок необходимому гидростатическому давлению столба воды.

Цель изобретения - снижение капитальных затрат на сооружение гидропневматического аккумулятора, за счет сооружения его в отработанных горных выработках вне зависимбсти от уровней их расположения.

Поставленная цель достигается тем, что нижний конец скважины выведен эа гидроэатвор пневмокамеры, при этом на трубопроводе, выходящем иэ скважины, на уровне пневмокамеры установлены насос с,обратным клапаном, а параллельно им последовательно друг за другом . установлены дроссельный клапан и клапан-отсекатель, который сблокирован с насосом.

На фиг. 1 изображена схема гндро-. пневматического аккумулятора сжатого воздуха, когда рабочее давление сжатого воздуха больше статического напора воды, обусловленного разностью уровней расположения гидрокамеры и пневмокамеры на фиг. 2 - схема гидропневматического аккумулятора сжатого воздуха, когда рабочее давление сжатого воздуха меньше статического напора водй, обусловленного

960470 разностью уровней расположения гид- рохамеры и пневмокамеры.

Гидропневматический аккумулятор состоит из пневмокамеры 1 с гидрозатвором, образованным перемычками

2, пространство между которыми эаполнено водой, гидрокамеры 3 с глу хой перемычкой 4 и предохранительным клапаном 5, скважины 6, выведенной эа гидрозатвор пневмокамеры, соединяющей гидрокамеру 3 и пневмо10 камеру 1. На трубопроводе 7, выходящем из скважины 6 на уровне пневмокамеры 1, установлены насос 8 с обратным клапаном 9 последовательно друг за другом, а параллельно им установлены дроссельный клапан 10 и клапан-отсекатель 11 (например с соленоидМым приводом) . В пневмокамере

1 установлены трубопроводы 12 и 13 ° .

Стрелками показано направление дви- 20 жения воды.

Аккумулятор при рабочем давлении сжатого воздуха, большем статического него отсутствует из-эа наличия обратного клапана 9. Дроссельный клапан

10 предназначен для снижения давления воды до величины, обусловленной разностью уровней расположения гидро- и пненмокамер.

При нормальном уровне воды н гидрокамере 3 предохранительный клапан

5 открыт, и гидрокамера 3 сообщается с атмосферой. При повышений уров- 45 ня воды в гидрокамере 3 вследствие превышения давления в пневмокамере

1 предохранительный клапан 5 нсплывает и закрывает выходное отверстие, что предотвращает выброс воды из гидрокамеры 3 н рабочие горные выработки.

Когда поступление и отбор сжатого воздуха равны, уровень ноды н гидро- и пневмокамерах остается постоянным и перетока воды между камерами нет.

В период увеличения потребления сжатого воздуха начинается разрядка аккумулятора. При этом давление в пненмокамере 1 падает. Насос 8 включается, а сблокиронанный с ним клапан-отсекатель 11 закрывается.

Объем воды, подаваемый насосом 8 иэ гидрокамеры, поддерживает давление сжатсго воздуха в пневмокамере

55 бр

6S напора воды, работает следующим образом. 25

Во время уменьшения потребления сжатого воздуха происходит зарядка аккумулятора. Под действием давления сжатого воздуха, поступающего по трубопроводу 12, из пневмосети горных выработок вода из пненмокамэ. ры 1 через открытый клапан-отсекатель 11 и дроссельный клапан 10 вытесняется по трубопроводу 7 и скважине б н гидрокамеру 3. При этом на- у сос 8 отключен, и перето.< воды через

1 на необходимом уровне, и сжатый воздух по трубопроводу 13 поступает в пневмосеть., Для уменьшения расхода электроэнергии насос 8 установлен на уровне пневмокамеры и развивает напор, равный разности рабочего давления в пненмосети и давления столба воды, определяемого разностью уровней расположения гидро- и пневмокамер.

При рабочем давлении сжатого воздуха, меньшем статического напора воды, гидропневматический аккумулятор работает следующим образом.

В период зарядки аккумулятора насос 8 включен, а клапан-отсекатель

11 закрыт, Под действием давления, поступающего сжатого воздуха по трубопроводу 12 из пневмосети горных выработок и давления, развиваемого насосом 8, вода иэ пневмокамеры 1 по трубопроводу 7 и скважине.б вы-. тесняется в гидрокамеру .3.

Насос 8, расположенный на уронне пненмокамеры, создает напор, равный разности давления .столба воды, определяемого разностью уровней расположения гидро- и пненмокамер и рабочего давления пневмосети.

В рабочем режиме, когда поступление и расход сжатого воздуха ранны, давление н пненмокамере стабилизируется, насос 8 отключается а клапан-отсекатель 11 открывается. При этом уровень воды и гидро- и пненмокамерах остается постоянным.

В период увеличения расхода сжатого воздуха освобождающийся объем н пневмокамере 1 заполняется водой, поступающей из гидрокамеры 3 по скважине б и трубопроводу 7 через дроссельный клапан 10 и открытый клапан-отсекатель 11, чем поддерживается давление сжатого воздуха на заданном уровне. При этом переток, ноды через насос 8 отсутствует, а сжатый воздух по трубопроводу 13 поступает н рудничную пненмосеть.

Использование предлагаемого изобретения позволит сооружать гидропненматический аккумулятор н существующих отработанных горных выработках нне зависимости от уровней их расположения и рабочего давления сети, исключив проходку специальных выработок, что снизит капитальные затраты на его сооружение.

Формула изобретения

Гидропненматический аккумулятор сжатого воздуха, сооружаемый н горных выработках, включающий расположенные на разных уровнях и сообщающиеся между собой посредством скважины пненмокамеру и гидрокамеру, н которой ныполнена глухая перемычка с клапа960470 ном, гидроэатвор в виде двух перемы- чек, пространство между которыми заполнено водой и трубопровод, соединяющий нижний конец скважины с пневмокамерой, отличающийся тем, что, с целью снижения капитальных затрат на сооружение гидропневматического аккумулятора эа счет сооружения его в отработанных горных выработках .-вне зависимости от уровней их расположения, нижний конец скважины выведен за гидрозатвор пневмокамеры, при этом на трубопроводе, выходящем из скважины, на уровне б пневмокамеры установлены насос с обратным клапаном, а параллельно им последовательно друг эа другом установлены дроссельный клапан и клапанотсекатель, который сблокирован с насосом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фролов П.П. Аккумуляторы сжатого воздуха. Свердловск, Москва, 10,:Металлургиэдат, 1950, с. 5-10.

2. Авторское свидетельство СССР

9436160 кл. Е 21 F 17/10, 1964 ,(прототип) .

Составитель С.Александров

Техред И.Гайду Корректор А. ференц

Редактор В.Данко

Заказ 7231/42 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4