Устройство для кондиционирования шахтного воздуха

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для кондиционирования рудничного воздуха в глубоких шахтах или при тушении подземных пожаров. Цель изобретения - повышение эффективности в работе. Устройство содержит емкость с криогенной жидкостью, которая поступает в теплообменник-испаритель, размещенный в трубопроводе (ГП), расположенном в стволе шахты. Испарившаяся криогенная жидкость поступает по дополнительному ТП на ступень газовой турбины, вращает ее и приводите действие компрессор, который сжимает рудничный воздух. Сжатый воздух поступает в газовый эжектор, расположенный в вытяжной трубе шахты. При работе газового эжектора происходит отсос и удаление из шахты загрязненного рудничного воздуха. При испарении криогенной жидкости в теплообменнике-испарителе атмосферный воздух охлаждается и поступает по трубе (за счет повышения плотности) в теплообменник, размещенный в горной выработке. Нагретый в теплообменнике воздух подается по ТП на последнюю ступень турбины для создания дополнительного крутящего момента. При работе устройства дополнительно утилизируется холод, получаемый при испарении криогенной жидкости. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1216364 (21) 4820531/03 . (22) 28.04.90 (46) 07,02.92. Бюл. ¹ 5 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники (72) В,В. Усанов (53) 622.413.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1216364, кл. Е 21 F 3/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРО. ВАНИЯ ШАХТНОГО ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к горному делу, и может быть использовано для кондиционирования рудничного воздуха в глубоких шахтах или при тушении подземных пожаров.

Цель изобретения — повышение эффективности в работе. Устройство содержит емкость с криогенной жидкостью. которая поступает в теплообменник-испаритель, размещенный в трубопроводе (ТП), распоI

Изобретение относится к системам кондиционирования воздуха, может быть использовано в горнодобывающей промышленности (в подземных сооружениях и шахтах) и является усовершенствованием известного устройства по авт, св. N 1216364.

Целью изобретения является йовышение эффективности в работе устройства, Устройство для кондиционирования шахтного воздуха снабжено установленйой в шахте вытяжной трубой, газовым эжектором, компрессором, размещенном на одном валу с многоступенчатой турбиной, теплообменником, причем нижний конец основной трубы посредством конфузора сообщен через теплообменник с последней ступенью

».. Ж 1710774 А2 ложенном в стволе шахты. Испарившаяся криогенная жидкость поступает по дополнительному ТП на ступень газовой турбины, вращает ее и приводит в действие компрессор, который сжимает рудничный воздух.

Сжатый воздух поступает в газовый эжектор, расположенный в вытяжной трубе шахты. При работе газового эжектора происходит отсос и удаление из шахты загрязненного рудничного воздуха. При испарении криогенной жидкости в теплообменнике-испарителе атмосферный воздух охлаждается и поступает по трубе (за счет повышения плотности) в теплообменник, размещенный в горной выработке. Нагретый в теплообменнике воздух подается по ТП на последнюю ступень турбины для создания дополнительного крутящего момента. При работе устройства дополнительно утилизируется холод, получаемый при испарении криогенной жидкости. 1 ил. турбины, а компрессор через газовый эжектор — с нижним концом вытяжной трубы.

На чертеже изображена схема устройства для кондиционирования шахтного воздуха. . Устройство состоит из размещенных на поверхности емкости 1 для криогенной жидкости, теплообменника-испарителя 2, трубопровода 3 подачи газифицированного продукта, основной трубы 4, расположен.ной в шахтном стволе 5. К нижнему концу основной трубы 4 посредством конфузора 6 последовательно присоединены расположенные в шахте 7 теплообменник 8, связанный с последней ступенью 9 турбины, установленной на одном валу с компрессо1710774

Составитель И.Федяева

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Н,Бобкова

Заказ 321 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ром 10, соединенным с активным соплом эжектора 11, выход которого подключен к нижнему концу вытяжной трубы 12. Трубопровод 3 подачи газифицированного продукта связан с первой ступенью 13 многоступенчатой турбины или объемом шахты 7.

Устройство работает следующим образом.

Криогенная жидкость, например жидкий азот, поступает из емкости 1 в теплообменник-испаритель 2, где нагревается путем теплого атмосферного воздуха и превращается в газ, а затем поступает в трубопровод 3 подачи газа в шахту (во время пожара) или в первую ступень 13 многоступенчатой турбины.

Атмосферный воздух засасывается в верхней части основной трубы 4 и, проходя через межтрубное пространство теплообменника-испарителя 2, охлаждается и устремляется вниз по основной трубе 4. Этот воздух, собранный с помощью конфузора 6, поступает в теплообменник 8, где нагревается, а затем направляется в последнюю ступень 9 турбины, в которой происходит его расширение. Охлажденный воздух после турбины поступает в шахту.

Компрессор 10, установленный на одном валу с турбиной и работающий за счет использования работы расширения газа, засасывает и сжимает воздух из пространства шахты 7. Сжатый воздух затем направляется в активное сопло.газового эжектора 11, который отсасывает теплый воздух из шахты 7 и направляет его в вытяжную трубу 12, тем самым создавая приточно-вытяжную циркуляцию в шахте. Таким образом обеспечивается приток свежего охлажденного

5 воздуха. в шахту и отсос из нее теплого.

Применение предлагаемого, устройства позволяет повысить эффективность работы устройства и организовать надежную приточно-вытяжную вентиляцию шахтного воз10 духа благодаря использованию напора охлажденного воздуха, полученного путем действия гравитационных сил, возникающих в основной трубе, и давления газифицированного продукта для получения работы

15 расширения в турбине; использованию работы расширения в турбине для сжатия воздуха, подаваемого в активное сопла эжектора для отсоса теплого шахтного воздуха в вытяжную трубу.

Формула изобретения

Устройство для кондиционирования шахтного воздуха по авт.св. hb 1216364, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше25 ния эффективности в работе, оно снабжено установленной в шахте вытяжной трубой, газовым эжектором, компрессором с многоступенчатой турбиной, размещенными на одном валу, и теплообменником-испарите30 лем, причем нижний конец основной трубы посредством конфузора сообщен через теплообменник-испаритель с последней ступенью турбины, а компрессор через газовый эжектор — с нижним концом вытяжной тру35 бы, г