Устройство для обогрева шахтного ствола

 

В. Я, )Куравленко, Л. В. Доращук, В. П. Боро (72) Авторы изобретения

Ф

Опытное конструкторско-технологическое б теплообменных процессов Института технической тййдфЖйбщ

АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА ШАХТНОГО

СТВОЛА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано

AÐ для подачи воздуха в шахту в зимнее время.

Известно устройство, в котором для нагрева воздуха, подаваемого в ствол шахты, на входе наружного воздуха устанавливается контактный теплообменник (1).

Недостатком известного устройства яв ляется необходимость изготовления дополнительных поверхностей теплообменников . to для нагрева воздуха, что влечет за собой снижение эффективности теплового процесса.

Наиболее близким техническим решена-. ет к предложенному является устройство в котором воздух, выходящий из шахты, проходя через насадку охлаждающего устройства, нагревает воду. Вода после охлаждающего устройства поступает в поверхностный теплообменннк, расположенный в подающем шахтном стволе; Наружный воздух s осенне-зимний период проходит через этот поверхностный теплообменник, нагревается и поступает в шахту (2 ).

Недостатками такого устройства являются необходимость строительства охлаждающего устройства и поверхностного тецлообменника в подающем стволе, а также необходимость монтажа подводящих водяных коммуникаций. Кроме того, наличие двух теплообменников (контактного и поверхностного) снижает потенциал тепла выходящего воздуха, а следовательно, понижает экономичность установки.

Целью изобретения является сокращение расхода энергии на нагрев наружного воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обогрева шахтного ствола, включающее градирню и вентилятор, размещенный в канале подачи нарум « ного воздуха в шахтный ствол, снабжено смесительной камерой, расположенной в канале подачи наружного воздуха и выполненной в виде призм с перфорированной поверхностью, имеющих в сечении трапецию, при этом градирня соединена cD подается в шахту постоянной температуры по сечению воздуховода.

Постоянство температуры подаваемого в шахту воздуха независимо от колебаний температуры наружного воздуха достигается регулировкой количества подаваемого воздуха с помощью заслонок 6 — 8.

Регулировка расхода воздуха с помощью заслонок 6 - 8 может производиться вручную и автоматически.

Благодаря .перфорациям на боковой поверхности смесительной камеры, происходит перемешивание холодного наружного воздуха и теплого воздуха из градирни, в результате чего достигается равномерная температура по сечению потока воздуха, подаваемого в шахту. Поток воздуха с одинаковой температурой по сечению ствола улучшает условия труда в шахте.

Постоянство температуры и влажности подаваемого в шахту воздуха независимо от метереологических условий на поверхности земли обеспечивается регулировкой количества подаваемого наружного воздуха и воздуха из градирни. с помощью заслонок 6 - 8.

Регулировка расхода воздуха с пстмощью заслонок 6 — 8 может произвс диться вручную и автоматически. Для автоматического регулирования в воздуховодв 4 устанавливается датчик 10 температуры и влажности. При понижении температуры и влажности воздуха, подаваемого в шахту, сигнал от датчика 10 поступает на промежуточное реле 11 и от него заслонкам 6 - 8. При этом заслонка 7 уменьшает количество подаваемого наружного (холодного) воздуха, а заслонки 6 и 8 увеличивают подачу воздуха (теплого) из градирни, и восстанавливается заданная температура подаваемого в шахту воздуха.

Предлагаемая конструкция позволяет избежать обмерзание шахтного ствола и сократить энергетические затраты на нагрев наружного воздуха с отрицательными температурами за счет подачи в ствол шах т воздуха с положительной температу.рой и утилизации теплого воздуха от производственной градирни.

Применение предлагаемого устройства позволяет улучшить условия работы шахтеров и повысить производительность их труда за счет подачи в шахту потока воэ духа с постоянной температурой и.влажностью, Формула изобретения

1. Устройстю для обогрева шахтного

cracea, включающее градирню и вентц

3 97386 смесительной камерой посредством воздуховода.

Кроме того, предложенное устройство снабжено штуцером, расположенным на конце воздуховода. 5

На фиг. 1 показано устройство для обогреаа шахтного ствола со схемой автоматического управления; на фиг. 2 - сечение

А-А на фиг. 1.

Устройство для обогрева шахтного ство.!0 ла состоит из вентилятора 1, шахтного ствола 2, градирни 3, воэдуховода 4, смесительной камеры 5 из перфорированного листового материала, заслонок 6 - 8; штуцера 9 для слива сконденсировавшейся 15 влаги из воздуха. Устройство снабжено датчиком температуры и влажности 10, промежуточным реле 11.

Устройство работает следующим образом. 20

Е зимнее время холодный наружный воздух вентилятором 1 подается в смесительную камеру 5, выполненную из листового материала и имеющую перфорацию в виде, например, круглых отверс - д тий. В камере 5 происходит смешение холодного воздуха от вентилятора и теплового Воздуха поступившего от градир ни 3, образующегося в результате охлаждения воды, разбрызгиваемой в градирне.

Количества поступающего холодного и теплового воздуха регулируются заслонками 6 и 7. Смесительная камера выполнена в виде 2-хполых призм,,имеющих в сечении трапецию, на боковых поверхностях которой имеютая перфорации. Размеры перфорации выбираются, исходя из равенства аэродинамического сопротивления смесительной камеры 5 и воздуховода 4, Воздух, выходящий из градирни, имеет 100%-ную относительную влажность и содержит бо тьшое количество влаги.

Попадая на перфорированную поверхность смесительной камеры, пары воды из воздуха конденсируются на ней и под

4$ действием сил тяжести стекают в нижнюю часть воздуховода 4 и через штуцер 9 удаляются из устройства. Во всех известных -.устройствах для подогрева ствола влага из подаваемого воздуха поступает в шахту и ухудшает условия труда, кон50, денсируясь на ограждающих конструкциях.

При равномерном распределении перфораций на поверхности смесительной камеры достигается равномерное перемеши ванне теплового воздуха из градирни и холодного наружного воздуха, температура воздуха по сечению вхрдного патрубка шахтного ствола 2 одинакова и воздух

5 073666 6 тор, размещенный в канале подачи наруж 2. Устройство по и. 1, о т л и ч аного воздуха в шахтный ствол, о т л и - ю ta е е с s тем,что оно снабжено штуч а ю at е е с я тем, что, с целью со- цероМ,расположеннымнаконцевоздуховода. крашения расхода энергии на нагрев на- Источники информации, ружного воздуха, оно снабжено смеситель S прйнятые во внимание при экспертизе ной камерой, расположенной в канале 1. Авторское свидетельство СССР подачи наружного воздуха и выполненной М S92991, кл. Е 21 Р 3100, 1978. в виде призм с перфорированной поверх- 2. Луговс ий С. И., Шкута З. И., ностью, имеюцах в сечении трапецию, Ошмлянский И.Б. и Немченко А. А. Сопри этом градирня. соединена со смеси- 10 вершенствование разработки и вентиляции тельной камерой посредством воздухс - рудников. М., Недра, ) 968, с. 286-289, :вода. рис. 148 (прототип).

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