Устройство для кондиционирования шахтного воздуха

 

ОПИСМ1ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4949219/03 (22) 25.06.91 (46) 30.10.93 Бюл. ND 39 — 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники (72) Усанов В.В„. Туманов АИ. (73) Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ШАХТНОГО ВОЗДУХА (в) RU (и) 2О02ОбО Cl (51) 5 ЕИ ЕЗ 00 (57) Использование: в горнодобывающей промышленности дпя кондиционирования воздуха. Труба подачи воздуха в шахту имеет Ч вЂ образн часть, в которой установлены теплообменники — испарители.

Труба снабжена отсечным клапаном для перекпю— . чения на попеременно работающие теппообменники-испарители. Внизу V — образной части трубы образован сборник конденсата при отогреве, который удаляется с помощью эжектора 1 ил.

2002060

Изобретение относится к кондиционированию воздуха и может быть использовано в горнодобывающей промышленности (в подземных сооружениях и шахтах).

Известны установки, например, ГХК

8/16-500, для получения газообразного продукта из криогенной жидкости за счет использования окружающей среды, состоящие из емкости для криогенной жидкости,,испарителей для получения газифицированного продукта и трубопровода подачи его потребителю.

Недостатком гаэификатора такого типа является невозможность использования холода, снимаемого с поверхности испарителя, в частности, для кондиционирования воздуха, так как он выполнен открытого типа (атмосферный), Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является

"Устройство для кондиционирования шахтного воздуха", содержащее емкость с криогенной жидкостью, трубу, установленную в стволе шахты, нижний конец которой расположен на уровне кровли штрека, а верхний выведен над поверхностью и в нем установлен теплообменник-испаритель, выход которого соединен с трубопроводом подачи газифицируемого продукта, Недостатком известного устройства является невозможность непрерывной подачи кондиционированного воздуха в ствол шахты, так как необходимо определенное время для удаления с поверхности теплообменника-испарителя намерзающих на нем примесей — паров воды и окиси углерода, Цель изобретения — обеспечение надежности и непрерывной подачи охлажденного воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для кондиционирования шахтного воздуха, содержащем емкость, соединенную через теплообменник-испаритель, установленный в трубе, размещенной в стволе шахты, с трубопроводом подачи газифицируемого продукта в шахту, верхний конец воздушной трубы снабжен отсечным клапаном. выполнен в виде расходящихся

V-образных труб, в каждой из которых установлен теплообменник-испаритель; в нижней части труб перед отсечным клапаном организован сборник конденсата с эжектором, активное сопло которого соединено с трубопроводом подачи гаэифицированного продукта, а выход иэ эжектора соединен с атмосферой.

На чертеже изобрах<ена схема устройства для кондиционирования шахтного воздуха.

Устройство для кондиционирования шахтного воздуха содержит емкость 1, теплообменники-испарители 2 и 3, трубопровод 4 подачи газифицированного продукта.

5 воздушную трубу 5, расположенную в стволе шахты, вентили 7 и 8 подачи жидкого криоагента в теплообменники-испарители 2 и 3, соответственно, отсечной клапан 9, перекрывающий полости V-образных труб 10

10 и 11, в каждой иэ которых установлены теплообменники-испарители 2 «3, соответственно. На внутренних поверхностях нижней части труб 10 и 11 организованы сборники

12 и 13 конденсата, соответственно, в которых установлены эжекторы 14 и 15. Вентили

16 и 17 служат для подачи газообразного продукта в активные сопла эжекторов 14 и

15, выход из которых соединен с атмосферой, 20 Устройство работает следующим образом.

Жидкий криогенный продукт из емкости

1 подают через вентиль 7 (8) в теплообменник-испаритель 2 (3) и трубопровод 4. Атмосферный воздух, попадая в полость

V-образной трубы 10 (11), проходит через . теплообменник-испаритель 2 (3), на поверхности которого происходит его охлаждение и вымораживание паров воды и двуокиси

0 углерода. Охлажденный воздух за счет изменения плотности опускается по трубе 5 в глубокий горизонт шахты для технологических нужд. Процесс длится 12 — l6 ч, на поверхности теплообменника-испарителя 2 (3) накапливается достаточно большой слой снега (паров воды и двуокиси углерода), что вызывает увеличение гидравлического сопротивления потоку атмосферного воздуха и ухудшает условия теплообмена.

По мере образования шубы и увеличения сопротивления потоку производят переключение с помощью отсечного клапана 9 потока на теплообменник-испаритель 3 (2), для чего открывают вентиль 8 (7), закрывают вентиль 7 (8), и поток атмосферного воздуха проходит по V-образной трубе 11 (10) через теплообменник-испаритель 3 {2).

Отработавший теплообменник-испаритель 2 (3) ставится на отогрев.

50 Для отогрева теплообменника-испарителя 2 (3) открывают вентиль 16 (17) подачи газообразного продукта в эжектор 14 (15), с помощью которого обеспечивается вынужденная циркуляция атмосферного воздуха

55 через поверхность теплообменника-искарителя 2 и его отогрев. Образовавшийся при атогреье конденсат стекает по нижней части трубы 10 (11) в сборник 12 (13) и затем

oTcGcbtBB0TcA эжектором 14 (15) в атмосферу. После полного отогрева теплообменника-испарителя и удаления конденсата он вновь готов к работе. Цикл повторяют, обеспечивая таким образом надежную бесперебойную подачу охлажденного воздуха в шахту. (56) Каталог Криогенное оборудование. M.:

ЦИНТИХИМнефтемаш, 1980. с,69.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1216364, кл. F 21 F 3/00, 1986.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ШАХТНОГО ВОЗДУХА, включающее емкость для криогенной жидкости, со- 10 единенную . через теплообменник испаритель, установленный в воздушной трубе, размещенной в стволе шахты, с трубопроводом подачи газифицируемого про- 15 дукта в шахту, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности подачи охлажденного воздуха в шахту, устройство снабжено дополнительным теплообменни20 ком-испарителем, отсечным клапаном и эжекторэми, при атом верхний конец воздушной трубы выполнен V-образным и теплообмен ники-испарители размещены вверху V-образной части воздушной трубы, а внизу V-образной части трубы размещен отсечной клапан е возможностью образования сборника конденсата, в котором установлены эжекторы, причем активное сопла каждого эжектора соединено с трубопроводом подачи газифицированного продукта, а выход зжектора сообщен с атмосферой.