Устройство для кондиционирования шахтного воздуха

 

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 495161 2/03 (22) 28.06.91 (46) 30.10.93 Бюп. Кс 39 — 40 (71) Всесоюзчый научно-исследовательский институт гелиевой техники (72) Усанов В.В. (73) Всесо:озный научно-исследовательский институт гелиевой техники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВА—

НИЯ ШАХТНОГО ВОЗДУХА (57) Использование: в подземных сооружениях и (в) RUU (п) 20Î2Î61 С1 (51) 5 Е2 шахтах для кондиционирования воздуха. Сущность изобретения: устройство содержит две параллельно установленные в стволах шахты трубы, соединенные между собой в замкнутую систему, На уровне штрека между трубами установлен теппообменник а над г оверхностью трубы соединены трубопроводом. Полость трубопровода между трубами соединена с выходом газифицированного продукта после теплообменника-испаритепя, соединенного с емкостью для криогенной жидкости.

2002061

Изобретение относится к кондиционированию воздуха и может быть использовано в горнодобывающей промышленности (B подземных сооружениях и вахтах). Оно является усовершенствованием известного устройства, описанного в а.с. N. 1216364.

Известное устройство для кондиционирования шахтного воздуха состоит из емкости, воздушной трубы, установленной в стволе шахты, и теплообменника-испарителя, размещенного в верхней части трубы.

Недостатком этого устройства является невозможность работы в течение длительного периода времени вследствие намерзания паров воды и двуокиси углерода на поверхности теплообменника-испарителя и стенках воздушной трубы.

Целью изобретения является обеспечение непрерывной работы устройства для кондиционирования шахтного воздуха и надежнос i и. !

1оставлен ая цель достигается тем, что устройство для кондиционирования шахтного воздуха по а.с, 1216364, содержащее емкость, воздушную трубу, установленну1о в стволе шахту и теплообменник-испаритель, размещенный в верхней части трубы, снаб>кено дополнительной трубой, установленной параллельно в другом стволе шахты, соединенной с основной трубой в замкнутую систему, причем основная труба теплоизолирована; на уровне штрека между трубами установлен теплообменник, а над поверхностью полость между трубами соединена с выходом газифицированного продукта после теплообменника-испарителя.

Кроме того в соединительном трубопроводе над поверхностью может бытьустановлен эжектор, соединенный через адсорбер с атмосферой.

Благодаря такому исполнению устройство обеспечивает непрерывное кондиционирование шахтного воздуха.

На фиг.1 представлена схема устройства для кондиционирования воздуха; на фиг.2 — то же, вариант, в котором в полость между трубами над поверхностью шахты встроен эжектор, связанный через адсорбер с атмосферой.

Устройство для кондиционирования шахтного воздуха (фиг.1) содержит емкость

1 для криогенной жидкости, теплообменник-испаритель 2, трубопровод 3 подачи газифицированного продукта, основную трубу 4 подачи холодного воздуха, теплообменник 5, дополнительную трубу 6 (вытяжную), соединительный трубопровод 7, подвод 8 криоагента (трубопровод), 5

В варианте устройства,(фиг.2) в верхнем соединительном трубопроводе 7 установлен зжектор 9, низконапорная камера которого соединена с атмосферой через адсорбер 10, для добавления воздухом при на ичии утечек в трубопроводе или в гусковой период.

Устройство работает следующим образом.

Криогенная жидкость, например жидкий азот, из емкости 1 поступает в теплообменник-испаритель 2, где в трубах нагревается, превращаясь в газ, который подается по трубопроводу 3 подачи потребителю продукта. В пусковой период работы при подаче криоагента в теплообменник-испаритель 2 он захолаживается, охлаждая при этом воздух, находящийся в замкнутой системе труб, что вызывает необходимость введения в систему части газифицированного продукта по трубопроводу 8, Охлажденный в теплообменнике-испарителе 2 воздух за счет теплообмена в его межтрубном пространстве с жидким криоагентом устремляется вниз по основной трубе 4 из-за разницы в удельных весах теплого (у 1) и холодного (у 2) воздуха (удельный вес холодного воздуха больше, чем теплого) и направляется в теплообменник 5 с достаточно большим гидродинамическим напором. 8 теплообменнике 5 за счет естественной конвекции с шахтным воздухом происходят нагрев циркулируемого потока и охлаждение шахтного воздуха, Нагретый газ по дополнительной трубе 6 поднимается, обеспечивая непрерывную циркуляцию в системе и постоянное охлаждение шахтного воздуха, В системе с эжектором при пуске исключается расход газифицированного продукта, так добавляется сухой атмосферный воздух, засасываемый эжектором через адсорбер.

Незначительное количество влаги идвуокиси углерода, находящиеся в первый период в системе, вымора>киваются на трубах теплообменника-испарителя 2, и в дальнейшем в системе циркулирует сухой очищенный воздух, что и обеспечивает надежность и длительную непрерывность работы устройства. (56) Каталог, Криогенное оборудование. М.:

ЦИНТИХИМнефтемаш, 1980, с.69.

Авторское свидетельство СССР

N . 976 I 00, кл, I:- 21 Г 3/00, 1981.

Авторское свидетельстзо СССР

N 1216364, кл. Е 21 F 3/ОО, 1984.

2002061

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ШАХТНОГО ВОЗДУХА, включающее установленную в стволе шахты трубу, нижний конец которой расположен на уровне кровли штрека, а верхний выведен над поверхностью и в нем установлен теплообменник-испаритель, вход которого сообщен с емкостью для криогенной 10 жидкости, а выход - с трубопроводом подачи газифицированного продукта, имеющим два выхода, один из которых расположен на поверхности, а другой в шахте, отличающееся тем, что, с целью по-15 вышения надежности в работе устройства, оно снабжено дополнительной трубой, установленной во втором стволе шахты параллельно основной трубе, которая выполнена теплоизолированной, причем трубы соединены в замкнутую систему на поверхности — посредством трубоп ровода, а на уровне штрека - посредством дополнительного теплообменника, при зтом полость трубопровода. соединяющего трубы на поверхности, сообщена с выходом газифицированного продукта после теплообменника-испарителя, 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено зжектором, встроенным в полость трубопровода, соединяющего трубы на поверхности, при этом низконапорная камера зжектора сообщена посредством адсорбера с атмосферой.

2002061

Составитель В.Усанов

Техред M. Моргентал

Корректор О;Кравцова

Редактор С.Кулакова

Заказ 3162

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101