Шахтная пневмоэлектрическая воздухоохладительная установка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«н994762 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 081081 (21) 3346125/22-03 (И) М.кл.

E 21 F 3/00 с присоединением заявки М—

ГоСударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 07.0233. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 070283 (53) УДК 622.44. (088.8) В.A. Мурзин, Ю.A. Цейтлин, A.И. Шишкса, Л=."И. Ъщц шник и И.В. Холоменюк (72) Авторы изобретени я Днепропетровский ордена Трудового горный институт им. Артема (7! ) Заявитель (54) ШАХТНАЯ ПНЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬНАЯ

УСТАНОВКА

Изобретение отНосится к холодиль-. ному машиностроению, а более конкрет- но к созданию автоматических средств охлаждения атмосферного воздуха в забоях глубоких шахт.

Известны шахтные передвижные кондиционеры, служащие для охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке, например типа КПШ-40П f1).

При эксплуатации таких установок требуется обеспечить подачу, отвод и охлаждение воды для отбора тепла конденсации.. Для этого необходимы прокладка двух линий теплоизолированного трубопровода по всей длине выработки и использование специальных водоохлаждающих устройств на исходящей.вентиляционной струе шахты.

Это приводят к значительному снижению эффективности работы установок и затрудняет их эксплуатацию. Попытка упростить установку путем использования для охлаждения конденсатора воды шахтного притока и сброса использованной воды в сточные канавки еще более снижает эффективность работы холодильной установки, а иногда и сводит ее к нулю.

Известна также шахтная пневмо.рлектрическая воэдухоохладительная установка, состоящая из детандера, участковой пневмосети, электрической тормозной асинхронной трехфазной короткозамкнутой машины, расположенной на одном валу с детандером, схемы управления и включающего аппарата электрической машины с блок-контактом, термрэлектрического холодиль g ника с горячими спаями. В этой установке для повышения холодильного эффекта холодные спаи термоэлектрического холодильника установлены вйутри воздуховода обрабатываемого воздуха, а горячие — aíå его. Главное достоинство известных установок состоит в отводе энергии от охлаждаемого объекта не в виде тепла, а виде электрической энергии P).

Однако возможен перехода детандера в компрессорный режим работы при исчезновении или черезмерном снижении избыточного давления воздуха в подводящем трубопроводе. При этом установка не только не будет охлаждать окружающий воздух, но даже. проявляется опасность значительного ,роста температуры потока на его выходе.

В случае исчезновения по любой

З0 причине напряжения на клеммах злек994762 трической тормозной машины детандер переходит на холостой режим работы, при котором резко возрастает частота вращения его вала (агрегат идет

"в разнос" ).

Недостатком установки является 5 также сложность дистанционного управления установкой.

Белью изобретения является обеспечение дистанционного управления, безопасной эксплуатации установки )9 и повышенной ее надежности.

Указанная цель достигается тем, что шахтная пневмоэлектрическая воздухоохладительная установка, состоящая из детандера, участковой пневмосети, электрической тормозной асинхронной трехфазной короткозамкнутой машины, расположенной на одном валу с детандером, схемы управления и включающего аппарата электрической машины с блок-контактом, снабжена силовым пневматическим клапаном, электропневматическим клапаном, искробазопасным источником питания и реле минимального давления с замыкающим контактом, при этом входы силового пневматического клапана, электропневматического клапана и реле минимального давления соединены с участковой пневмосетью, выход ,электропневматического клапана соединен с управляющей полостью силового пневматического клапана, выход которого соединен с детандером, а обмотка электропневматического клапана через блок-контакт подключена к искробезопасному источнику питания, а замыкающий контакт реле минимального давления включен в схему управления электрической тормозной асинхронной трехфазной короткозамкнутой 40 машины.

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Шахтная пневмоэлектрическая воздухоохладительная установка содержит 45 детандер 1 и тормозную электрическую трехфазную короткозамкнутую машину 2, валы которых соединены муфтой 3.

К входному патрубку детандера 1 подключен силовой пневматический клапан 4 дистанционного включения пневмодвигателя. Вход силового пневмоклапана 4 соединен с участковой пневмосетью 5. Управляющая полость силового пневмоклапана 4 соединена с электропневмоклапаном б. Вход электропневмоклапана б-соединен с участковой пневмосетью 5. Обмотка электропневмоклапана 6 подключена к источнику питания 7 через блокконтакт 8 включающего аппарата 9 машины 2. Реле давления 10 соединено с участковой пневмосетью 5. Замыкающий контакт 11 реле давления

10 включен в цепь управления машины 2.. 65

Воздухоохладительная установка работает следующим образом.

На участок шахты сжатый воздух подается с давлением Р„ и температурой окружающей среды Т . Если давление в участковой пневмосети 5 превышает установку реле давления 10, то замыкающий контакт 11 этого реле готовит схему включения машины 2.

При включении машины 2 одновременно с силовыми контактами включающего аппарата 9 замыкается его блок-контакт 8 и подается напряжение на обмотку электропневмоклапана б от источника питания 7. При этом электропневмоклапан б соединяет полость управления силового пневмоклапана 4 с участковой пневмосетью.5. Это приводит к открытию силового пневмоклапана

4 и соединению детандера 1 с участковой пневмосетью 5.

Сжатый воздух, поступающий в детандер 1 из участковой пневмосети 5, расширяется в нем с отдачей внешней работы, охлаждаясь при этом до температуры Т (Т . С температурой Т расширившийся воздух выпускается в горную выработку. Работа расширения сжатого воздуха передается на вал асинхронной машины, работающей в генераторном режиме с рекуперацией выработанной электроэнергии в сеть.

Таким образом, обеспечивается дистанционное управление предлагаемой установкой, причем оно сводится только к дистанционному управлению электрической тормозной машиной.

Кроме того, в предлагаемой установке достигается опережающее включение тормозной электрической машины, что исключает холостой режим работы детандера. Все это повышает надежность и безопасность работы установки.

При отключении от электрической сети по любой причине машины 2 (например при срабатывании максимальной защиты), одновремеННО с размыканием силовых контактов включающего аппарата 9 происходит размыкание его блокконтакта 8. При этом обесточивается обмотка электропневмоклапана 6 и отключается от участковой пневмосети 5 управляющая полость силового пневмоклапана 4. Силовой пневмоклапан 4 закрывается, что приводит к остановке детандера 1. Таким образом, остановка по любой причине машины 2 приводит к остановке детанде-. ра 1, чем исключается работа последнего "вхолостую".

Специфика шахтных пневматических сетей такова, что давление сжатого воздуха в забоях подвержено значительным колебаниям. При исчезновении избыточного Давления в участковой пневмосети 5 либо снижении его значения ниже уставки реле давлени». 994762

У rrtNy улроЖк ляю мел тривеемэ мю ююжюю"

10, происходит размыкание замыкающего контакта 11 реле давления 10, включенного в цепь управления машины 2. Это вызовет отключение машины

2 от сети и остановку детандера 1.

Таким образом, в предлагаемой воздухоохладительной установке исключается работа электрической машины в двигательном режиме и, следовательно, работа установки без охлаждающего эффекта. При этом исключается также возможность работы детандера в компрессорном режиме. Важная особенность установки состоит в исключении возможности работы одной из машин (детандера либо электрической машины) при остановленной другой, что также повышает надежность и безопасность ее эксплуатации.

Воздухоохладительную установку, можно использовать в забоях шахт, опасных по газу. Для этого в качестве источника питания 7 электропневмоклапана 6 необходимо применять искробезопасный источник питания.

Предлагаемая воздухоохладнтельная установка по сравнению с известной типа КПШ-40П имеет в 2-2,5 раза меньшие габариты, не требует устройства специальsop ниши в горной выработке, не требует организации отвода тепла конденсации при работе с помощью охлаждающей. воды, значительно проще в эксплуатаций, не требует для обслуживания специально подготовленного персонала.

Использование предлагаемой установки позволит улучшить условия труда в забоях глубоких шахт и повысит безопасность труда.

Формула изобретения

Шахтная пневмоэлектрическая воздухоохладителъная установка, состоящая из детандера, участковой пневмосети, электрической тормозной асинхронной трехфазной короткозамкнутой машины, расположенной на одном валу с детандером, схемы управления и включающего аппарата электрической машины с блок-контактом, о тл и ч а ю щ а я с я .тем, что, с целью обеспечения дистанционного управления и повышения безопасности

10 и надежности, она снабжена силовым пневматическим клапаном, электропнев. матическим клапаном, искробезопасным источником питания и реле минимального давления с замыкающим контак15 том, при этом входы силового пневматического клапана, электропневматического клапана и реле минимального давления соединены с участковой пневмосетью, выход электропневматического клапана соединен с управляющей полостью силового пневматического клапана, выход которого соединен с детандером, а обмотка электропневматического клапана через блокконтакт подключена к искробезопасному источнику питания, а замыкаю,щий контакт реле минимального давления включен в схему управления электрической тормозной асинхронной

3 .трехфазной короткозамкнутой машины.

Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе

1. Пархоменко A.È., Помазан О.К. и Гарбузюк JI.Ä. Шахтные холодильные установки. Киев, "Техника", 1976, с. 127.

2. Авторское свидетельствО СССР

4О Р 605026, кл. E 21 F 3/00, 12.04.76 (прототип).

ВНИИПИ. Заказ 600/17

Тираж 442 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4