Устройство для охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«ii977820 (51)M. Кл. (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 18.06.81 (21) 3304424/22-03

E 21 F 3/00 с присоединением заявки J%— (23) Приоритет

9иеударстеекхый кемктет

СССР ло делам изобретений к еткрыткй

Опублнковано30.11.82. Бюллетень М 44 (53 ) УД К 622. 418. (088.8) Дата опубликования описания 30.11.82

А. К. Яковенко, Я. И. Дрига, А. А. Мартынов, Г. В. Аверин и Н. Н. Хохотва (72) Авторы изобретения!

Государственный Макеевский ордена Октябрьс и Революции научно-исследовательский институт по безоца ости--. работ . в горной промышленности (71 ) Зая в и тел ь (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА

В ТУПИКОВОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКЕ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для искусственного охлаждения воздуха в тупиковых подготовительных выработках с нагнетательным проветриванием.

Известно устройство для охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке, содержащее ребристо-трубный воздухоохладитель, трубопроводы для подвода; и отвода хладоносителя, вентилятор и вентиляционный трубопровод, при этом воздухоохладитель выполнен из -пучка оребренных трубок, размещенных в корпу» се (1) .

Недостатком этого устройства является то, что большие габаритные размеры воздухоохладителя при наличии интенсивных тепловыделеннй не позволяют макся.мально приблизить его к рабочей. зоне

-тупиковой выработке, чтов конечном-ито- гв

I. ге приводит к высоким энергетическим затратам и потерям холода.

Известно устройство для охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке, 2 включающее последовательно установленные воздухоохладитель предварительного и воздухоохладитель окончательного охлаждения, трубопроводы для подвода и отвода хладоносителя и вентилятор с .вентиляционным трубопроводом, состоящим из отдельных секций (23 .

Недостатком этого устройства является низкая эффективность охлаждения воздуха ввиду невозможности максимально приблизить устройство к рабочей зоне тупиковой выработки.

Цель изобретения - повышение эффек-: тивности охлаждения воздуха за счет снижения холодопотерь.

Эта цель достигается тем, что в уст ройстве для охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке, включающем последовательно установленные воздухоохладитель предварительного и воздухоохладитель окончательного охлаждения, трубо- . проводы для подвода и отвода хладоноси- теля и вентилятор с вентиляционным трубопроводом, состоящим нз отдельных сек3 97782 ций, воздухоохладитель предварительного охлаждения выполнен в виде продольнооребренной трубы с входным и выходным отверстиями, установленной внутри одной из секций вентиляционного трубопровода, стенки которой теплоизолированы, а воздухоохладитель окончательного охлаждения выполнен в виде секции вентиляционного трубопровода из теплопроводного материала, имеющей в.стенках каналы для. хладоносителя и снабкенной входным и выходным патрубками, при этом трубо привод для йодвода хладоносителя соединен с входным патрубком воздухоохладителя окончательного охлаждения, его выходной патрубок посредством гибкого шланга соединен с входным отверстием воздухоохладителя предварительного охлаждения, выходное отверстие которого соединено с трубопроводом для отвода хладоносителя.

На фиг. 1 показано устройство для охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке", на фиг. 2 - воздухоохладитель предварительного охлаждения, поперечный разрез, на фиг. 3 — воздухоохладитель окончательного охлаждения, поперечный разрез.

Устройство для охлаждения в тупиковой горной выработке состоит из вентилятора

l. с вентиляционным трубопроводом 2, состоящим нз отдельных секций, в котором последовательно установлены воздухоохл6.дитель 3 предварительного охлаждения, выполненный в виде продольно-оребренной трубы 4 с входным 5 и выходным 6 от35 верстиями, установленной внутри одной из секций 7 вентиляционного трубопровода

2, стенки которой теплоизолированы, и воздухоохладитель 8 окончательного охлаждения, выполненный в виде секции 9

4О вентиляционного трубопровода из теплопроводного материале, имеющей в стенках каналы 10 для хладоносителя и снабженной входным 11 и выходным 12 патрубками. Фиксированное расположение продольнооребренной трубы 4 в теплоизолированной

, 4S секции 7 осуществлено посредством обоймы 13, стержня 1 4 с буртиком и проходной втулки 15. Подвод хладоносителя в устройство осуществляется трубопрово-, дом 16 подвода хладоносителя и гибкими . . шлангами 17, а отвод хладоносителя— трубопроводом 18 для отвода хладоносителя, Размеры продольно-оребренной трубы

4 устанавливают расчетом величины тепло- обменной поверхности, обеспечивающей требуемый отвод тепла от подаваемого воздуха с учетом холодопроизводительносО ф ти воздухоохладителя 8 окончательного охлаждения, при этом продольно-оребренная труба может быть выполнена из отдельных секций с гибкими связями, обеспечивающими возможность ее размещения в секциях вентиляционного трубопровода, прокладываемых в выработках со сложным профилем.

Устройство для охлаждения воздуха

/ в тупиковой выработке устанавливается ,следующим образом.

На расстоянии не более 8 м от забоя выработки подвешивают воздухоохладитель

8 окончательного охлаждения. Теплоизолированную секцию 7 вентиляционного трубопровода 2, в которой размещена про-. ° дольно-оребренная труба 4, располагают на участке тупиковой выработки между воздухоохладителем окончательного охлаждения и вентилятором.

Устройство работает следующим образом.

По трубопроводу 16 и гибкому шлангу

17 хладоноситель поступает в воздухоохладитель 8 окончательного охлаждения.

Восприняв тепло рудничного воздуха в воздухоохладителе 8 окончательногоохлаждения хладоноситель по гибкому шлангу. !

17 поступает в воздухоохладитель 3 предварительного охлаждения. Теплый рудничный воздух, нагнетаемый вентилятором

1 местного проветривания в вентиляционный трубопровод 8, поступает в воздухоохладитель 3 предварительного охлаждения..

В результате продолжительного теплообмена между подаваемым теплым руд» ничным воздухом и теплообменной поверхностью продольно-оребренной трубы 4 происходит отбор тепла частично подогретым в воздухоохладителе 8 окончательного охлаждения хладоносителем и . постепенное снижение температуры подаваемого в тупиковую выработку рудничного воздуха. Подогретый в продольно-оребренной трубе 4 хладоноситель по трубопроводу 18 для отвода хладоносителя поступает на охлаждение к холодильной машине (не показана). Подохлажденный рудничный воздух, пройдя воздухоохладитель предварительного охлаждения, по вентиляционному трубопроводу 2 поступает в воздухоохладитель 8 окончательного охлаждения. При теплообмене между подаваемым подохлажденным воздухом .и внутренней поверхностью воздухоохладитела 8 окончательного охлаждения, охлаждаемой холодным хладоносителем, поступающим от холодильной машины, происходит дальнейший отбор тепла и снижение

20 6 лообмена для создания благоприятных климатических условий для горнорабочих.

При этом необходимый микроклимат в рабочей зоне тупиковой выработки обеспечи вается охлажденным рудничным воздухом и охлажденной поверхностью Воздухоохла-. дителя.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке, включающее последовательно установленные воздухоохладитель предварительного и воздухоохладитель окончательного охлаждения, трубопроводы для подвода и отвода хладоносителя и вентилятор с вентиляционным трубопроводом, состоящим из отдельных секций, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения воздуха путем снижения хоподопотерь, воздухоохладитель предварительного охлаждения выполнен в виде продольнооребренной трубы с входным и выходным отверстиями, установленной внутри одной иэ секций вентиляционного трубопровода, стенки которой теплоизолированы, а воздухоохладитель окончательного охлаждения выполнен в виде секции вентиляционного трубопровода иэ теплопроводного материала, имеющей в стенках каналы для хладоносителя и снабженной входным и выходным патрубками, при этом трубопровод для подвода хладоносителя соединен с входным патрубком воэдухоохлади« теля окончательного охлаждения, его выI ходной патрубок посредством гибкого шланга соединен с входным отверстием воздухоохладителя предварительного ох« лаждения, выходное отверстие которого соединено с трубопроводом для отвода хладоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Sc%8otte Ф/., Kfirna % eche Untersucbnq;en n я гвс%епчогФ6еЪеп пн 1

Тв Рвсбп Ы- ЧоМгigbmaáctIinen GQUctauf -" Forschungshefte,41, 1980, М 4, S. 139-144.

2. Чаповский А, 3. Новые технические решения в области вентиляции и микро- климате глубоких шахт за рубежом. М., 1978, с. 20-21 (прототип).

5 9778 температуры воздуха. Противоточное дви жение хладоносителя и подаваемого по вентиляционному трубопроводу воздуха . обеспечивает температурный напор и ин-, тенсивный теплообмен между средами.

Из воздухоохладителя 8 окончательного охлаждения охлажденный воздух поступает в приэабойное пространство тупиковой выработки. При обратном движении вентиляционного воздуха, воспринявшего тепло и в приэабойном пространстве, по выработке вдоль рабочей зоны, где размещен воздухоохладитель 8 окончательного охлаждения, происходит теплообмен его с наружной поверхностью воздухоохладителя и дополни» И тельный отвод тепла.

Использование изобретения позволяет в связи с распределением теплообменной поверхности на всем протяжении пути дви» жения свежего воздуха в тупиковой выра=2е ботке достигнуть высокого теплосъема, что, в свою очередь, позволяет при неизменной холодопроизводительности устройства уменьшить расход хладоносителя. При этом снижаются потери холода как вслед-2$ ствие теплообмена между хладоносителем и исходяшей вентиляционной струей, так и вследствие уменьшения притоков тепла, вносимого побудителем движения хладоносителя. 30

Выполнение воздухоохладителей предварительного и окончательного охлаждения. в виде секций вентиляционного трубопровода обеспечивает возможность размеше. ния его в рабочей зоне тупиковой выработки, что исключает потери холода при движении охлажденного воздуха к забою.

Выполнение теплообменной поверхности воздухоохладителя предварительного ох° лаждения в виде продольно-оребренной трубы и выполнение воэдухоохладителя окончательного охлаждения в виде металлического вентиляционного трубопровода с каналами для хладоносителя обеспечи- вает возможность снижения аэродинамического сопротивления устройства для охлаждения воздуха в тупиковой выработке на 20-407 без изменения его холодопроизводительности. В связи с этим уменьшаются потери холода вследствие притока тепла к эхлажденному воздуху, выделяемого при работе вентилятора.

Размещение воздухоохладителя в рабочей зоне тупиковой выработки позволяет . использовать лучистую составляющую теп-.

Фиг. 2

Составитель В. Баранов

Редактор А. Ворович Техред С. Мигунова, Корректор И. Ватрушкина

Заказ 9171/48 Тираж 470 i Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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