ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ ГИБКИЙ ТРУБОПРОВОД Российский патент 2002 года по МПК E21F1/04 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах проветривания застойных зон глубоких карьеров.

Известен вентиляционный гибкий трубопровод, включающий герметично соединенные между собой отдельные звенья, внутреннее отверстие которых зафиксировано с помощью спирального каркаса (А.С. СССР 1033762, кл. E 21 F 1/04; F 16 L 11/08, 1983).

Недостатком данного трубопровода является большой вес конструкции и стационарность.

Известен вентиляционный гибкий трубопровод, включающий отдельные звенья с внутренним фиксированным отверстием, выполненные в виде надувных баллонов, заполненных аэростатным газом, с обеспечением плавучести собранного трубопровода в окружающей атмосфере, и герметично соединенные между собой с возможностью изгиба трубопровода в местах сочленений звеньев (Буткин В.Д., Морин А. С. , Качан В.В. Об использовании аэростатических аппаратов и устройств легче воздуха для проветривания карьеров/ Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 1999. - 6. - С. 54-56).

Недостатком прототипа является невозможность поддержания заданного избыточного давления в надувных баллонах из-за диффузии аэростатного газа.

Задачей изобретения является повышение надежности конструкции аэростатного гибкого трубопровода.

Поставленная задача решается тем, что в вентиляционном гибком трубопроводе, включающем отдельные звенья с внутренним фиксированным отверстием, выполненные в виде надувных баллонов, заполненных аэростатным газом, с обеспечением плавучести собранного трубопровода в окружающей атмосфере, и герметично соединенные между собой с возможностью изгиба трубопровода в местах сочленений звеньев, надувные баллоны подключены через редуктор к источнику сжатого аэростатного газа и снабжены гибкими переходными элементами для пропуска аэростатного газа в баллоны.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1, 2 показана схема подключения надувных баллонов вентиляционного гибкого трубопровода к источнику сжатого аэростатного газа с помощью гибких переходных элементов; на фиг. 3 - вентиляционный комплекс с использованием предлагаемого устройства.

Звено 1 трубопровода выполнено в виде надувного баллона со сквозным внутренним отверстием. Пространство между внешней 2 и внутренней 3 стенками баллона заполнено аэростатным газом, например гелием, с обеспечением плавучести собранного трубопровода. Аппендикс 4 баллона снабжен двумя обратными клапанами 5 и 6. Клапан 5 настроен на пропуск в баллон аэростатного газа с заданным избыточным давлением. Клапан 6 настроен на выпуск из баллона газа при возникновении давлений, угрожающих разрывом газовмещающей оболочки. Кроме того, аппендикс содержит штуцерное устройство 7, к которому присоединены гибкие переходные элементы 8 для пропуска аэростатного газа в баллоны. Переходные элементы 8, выполненные в виде трубчатых рукавов из легких синтетических материалов с высокой газонепроницаемостью, последовательно соединяют штуцерные устройства 7 звеньев 1 трубопровода с редуктором 9. Редуктор 9 настроен на пропуск аэростатного газа в переходные рукава с заданным избыточным давлением и подключен к баллонам высокого давления 10 со сжатым аэростатным газом.

Звенья 1 трубопровода герметично соединены между собой с возможностью изгиба трубопровода в местах сочленений звеньев. Такое соединение может быть выполнено, например, с помощью гофрированных секций 11. Герметичное крепление этих секций к звеньям трубопровода обеспечивается фланцевыми соединениями. При этом фланцы звеньев могут быть надувными и являться частью аэростатного баллона 1 или выполнятся из резины приклеенными или приваренными к концевым частям баллона. Элементы многочисленных болтовых соединении (болт, гайка, шайба) выполняют из легкого материала, например из прочной пластмассы.

Вентиляционный гибкий трубопровод может работать в составе карьерного вентиляционного комплекса следующим образом.

На поверхности карьера или в устье вскрывающих подземных выработок монтируют стационарную вентиляторную установку 12 и крепят к ней через металлический переходник 13 один из концов гибкого трубопровода. Здесь же размещают баллоны 10 со сжатым аэростатным газом и подключают к ним через редуктор 9 свободный переходный рукав 8 крайнего баллона 1. Второй конец трубопровода присоединяют к поворотному шарниру 14 самоходной воздухозаборной установки 15. При этом аэростатическая подъемная сила надувных баллонов обеспечивает взвешенное над земной поверхностью положение трубопровода.

После перемещения воздухозаборной установки 15 к застойным зонам карьера включают вентилятор 12, создавая в вентиляционном канале требуемое разряжение, и перекачивают загрязненный воздух по аэростатному гибкому трубопроводу к газоочистной и пылеуловительной станции 16. Выхлопные газы, образующиеся при работе самоходного устройства 15, выводятся непосредственно в вентиляционный канал. Нежелательное перекручивание трубопровода при его различных перемещениях предотвращается поворотным шарниром 14. В холодное время года трубопровод прогревают с помощью калориферного устройства 17, которое периодически или постоянно подает в вентиляционный канал горячий воздух. При проведении взрывных работ трубопровод перемещают в безопасное место (например, за пределы карьера) с помощью самоходного устройства 15 или вручную, освободив предварительно концы трубопровода от ограничивающих его связей и управляя его аэростатически уравновешенным движением с помощью нескольких капроновых тросов, прикрепляемых к нижней концевой части трубопровода и (в случае необходимости) к другим его частям.

Избыточное давление в надувных баллонах трубопровода постоянно поддерживается работой следующей системы: баллоны 10 со сжатым аэростатным газом - редуктор 9 - гибкие трубчатые рукава 8 - обратные клапаны 5. Данная система автоматически компенсирует падение давления в баллонах при изменении метеоусловий. Величину утечки аэростатного газа при его диффузии через стенки надувных баллонов 1 контролируют по расходу газа из баллонов 10 манометром или расходомером. В случаях значительного увеличения утечек осуществляется поиск причин и ремонт.

При нормальном монтаже и правильной эксплуатации трубопровод долгое время сохраняет работоспособность и высокую надежность.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах проветривания застойных зон глубоких карьеров. Вентиляционный гибкий трубопровод включает отдельные звенья с внутренним фиксированным отверстием. Трубопровод выполнен в виде надувных баллонов, заполненных аэростатным газом, с обеспечением плавучести собранного трубопровода в окружающей атмосфере. Надувные баллоны герметично соединены между собой с возможностью изгиба трубопровода в местах сочленений звеньев. Надувные баллоны подключены через редуктор к источнику сжатого аэростатного газа и снабжены гибкими переходными элементами для пропуска аэростатного газа в баллоны. Технический результат - повышение надежности конструкции аэростатного гибкого трубопровода. 3 ил.

Вентиляционный гибкий трубопровод, включающий отдельные звенья с внутренним фиксированным отверстием, выполненные в виде надувных баллонов, заполненных аэростатным газом с обеспечением плавучести собранного трубопровода в окружающей атмосфере, и герметично соединенные между собой с возможностью изгиба трубопровода в местах сочленений звеньев, отличающийся тем, что надувные баллоны подключены через редуктор к источнику сжатого аэростатного газа и снабжены гибкими переходными элементами для пропуска аэростатного газа в баллоны.