Шахтная вентиляторно-калориферная установка секционного проветривания Российский патент 2019 года по МПК E21F1/08 

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для секционного проветривания нефтяных шахт через вентиляционные скважины, размещенные на одной площадке.

Известна шахтная вентиляторная установка главного проветривания для шахт, принятая за прототип, у которых вентиляционный и воздухоподводящий стволы расположены на одной площадке, включающая рабочий и резервный вентиляторы, соединенные со всасывающими каналами и диффузором, подводящий канал, соединенный с вентиляционным стволом, ляды переключения и вспомогательные каналы, в которой подводящий канал соединен с воздухоподающим стволом вспомогательным каналом, имеющим поперечное сечение, меньшее поперечного сечения подводящего канала, а в месте соединения подводящего канала с вспомогательным каналом размещена ляда переключения (Авторское свидетельство SU 1425346, МПК Е21F 1/08, публ. 23.09.88).

Недостатками прототипа являются отсутствие подачи в шахту подогретого в калорифере наружного воздуха при реверсивном режиме работы, повышенные потери давления воздуха во вспомогательном канале уменьшенного сечения при реверсивном режиме работы установки, большие капитальные затраты, связанными с проходкой вспомогательного канала и строительством отдельных вентиляторной и калориферной установок.

Задачей создания изобретения является обеспечение подачи подогретого в калорифере наружного воздуха как при прямом, так и при реверсивном режиме работы, сокращение потерь давления воздуха в каналах установки и снижение капитальных затрат при строительстве установки.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как шахтная вентиляторно-калориферная установка для секционного проветривания нефтяных шахт, с расположенными в пределах одной площадки воздухоподающей и вентиляционной скважинами, включающая рабочий и резервный вентиляторы, соединенные с всасывающим каналом, вспомогательные каналы, ляды переключения и с размещенную возле воздухоподающего канала калориферную установку, и отличительных существенных признаков, таких как ляды, изменяющие режим работы установки с прямого на реверсивный, размещены крестообразно в блоке переключения, установленном в точке пересечения всасывающего канала, вспомогательных каналов, соединенных с вентиляционными скважинами, и воздухоподающего канала.

Согласно п. 2 формулы изобретения теплообменники калориферной установки, оборудованы на входе жалюзийными клапанами, размещены попарно по четырем сторонам в верхней части вертикального воздухоподающего канала, имеющего в нижней части проем и узлы крепления к блоку переключения, а на верхнем торце проем для подачи воздуха в шахту без подогрева, закрытый жалюзийными клапанами, при этом на вертикальном воздухоподающем канале установлен защитный колпак с размещенными по периметру в нижней части съемными кассетами, обтянутыми полимерной сеткой, препятствующий попаданию атмосферных осадков и посторонних предметов в канал.

Согласно п. 3 формулы изобретения, что ляды переключения, выполнены в виде огнестойких цилиндрических крышек с коническими уплотнительными поверхностями, оснащены электрическими прямоходными приводами, вынесенными за пределы каналов и размещенными в отсеках на крышах блоков.

Шахтная вентиляторно-калориферная установка для секционного проветривания нефтяных шахт, с расположенными в пределах одной площадки воздухоподающей и вентиляционной скважинами, включает рабочий и резервный вентиляторы, соединенные с всасывающим каналом, вспомогательные каналы, ляды переключения и с размещенной возле воздухоподающего канала калориферной установкой, отличается тем, что ляды, изменяющие режим работы установки с прямого на реверсивный, размещены крестообразно в блоке переключения, установленном в точке пересечения всасывающего канала, вспомогательных каналов, соединенных с вентиляционными скважинами, и воздухоподающего канала.

Установка по п. 1 отличается тем, что теплообменники калориферной установки оборудованы на входе жалюзийными клапанами размещены попарно по четырем сторонам в верхней части вертикального воздухоподающего канала, имеющего в нижней части проем и узлы крепления к блоку переключения, а на верхнем торце проем для подачи воздуха в шахту без подогрева, закрытый жалюзийными клапанами, при этом на вертикальном воздухоподающем канале установлен защитный колпак с размещенными по периметру в нижней части съемными кассетами, обтянутыми полимерной сеткой, препятствующий попаданию атмосферных осадков и посторонних предметов в канал.

Установка по п. 1 отличается тем, что ляды переключения выполнены в виде огнестойких цилиндрических крышек с коническими уплотнительными поверхностями, оснащены электрическими прямоходными приводами, вынесенными за пределы каналов и размещенными в отсеках на крышах блоков.

Выше перечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - обеспечение подачи подогретого в калорифере наружного воздуха как при прямом, так и при реверсивном режиме работы, сокращение потерь давления воздуха в каналах установки и снижение капитальных затрат при строительстве установки.

Предлагаемое изобретения иллюстрируются чертежами, на которых изображены:

на фиг. 1 - общий вид установки;

на фиг. 2 - блок переключений со схемой движения воздуха;

на фиг. 3 - блок вентиляторов с выхлопным каналом;

на фиг. 4 - защитный колпак и блок воздухоподающего канала;

на фиг. 5 - блок теплового пункта;

на фиг. 6 - отсек приводов.

Установка состоит из блока основного вентилятора 1, блока резервного вентилятора 2, двух выхлопных каналов 3, блока всасывающего канала 4, блока переключения 5, блока воздухоподающего канала 6, защитного колпака 7, блока теплового пункта 8, двух вспомогательных каналов 9 (Фиг. 1).

Блок основного вентилятора 1 и блок резервного вентилятора 2 имеют одинаковую конструкцию и представляют собой цельнометаллический теплоизолированный контейнер 10, в котором установлен осевой вентилятор 11, с шумоглушителями 12 на входе и выходе вентилятора 11, коллектор 13 и выходной диффузор 14. Для облегчения обслуживания вентилятор 11 устанавливается на выкатной раме 15, а контейнер 10 оснащается дверями 16, обеспечивающими выкатку рамы 15 и дверями 17 для доступа персонала в блок. Выходной диффузор 14 на участке, выступающем за пределы контейнера 10, оборудован теплоизоляцией 18 (Фиг. 3).

Выхлопные каналы 3, соединенные гибкими вставками 19 с выходными диффузорами 14, представляют собой стальные трубы 20 большого диаметра, установленные на опоры 21, с плавными отводами потока 22 в конце канала 3.

Выхлопные каналы 3 покрыты напыляемой пенополиуретановой теплоизоляцией 23. На торцах отводов 22 устанавливаются защитные двустворчатые клапаны 24 с электроприводами 25, обогрев кромок клапанов 24 в холодное время года осуществляется греющими кабелями 25.

Блок всасывающего канала 4 представляет собой цельнометаллический теплоизолированный контейнер 26 пятиконечной формы. К торцам контейнера 26, имеющего цилиндрические проемы 27 и 28 присоединяются блоки основного вентилятора 1 и блок резервного вентилятора 2. Проемы 27 и 28 оснащены лядами 29, 30 в виде огнестойких цилиндрических крышек с коническими уплотнительными поверхностями. Ляды 29,30 устанавливаются на вертикальных осях 31, которые приводятся во вращение электрическими прямоходными приводами 32, вынесенными из внутреннего пространства контейнера 26 на крышу в специальный отсек приводов 33. На противоположной проемам 27, 28 стороне контейнера 26 предусмотрено окно подвода 34 воздуха из блока переключения 5. Для обслуживания узлов крепления ляд 29, 30 в контейнере 26 предусмотрены двери 35.

Блок переключения 5 представляет собой цельнометаллический теплоизолированный контейнер 36, разделенный по диагоналям перегородками 37 на секции 38, 39, 40, 41. В каждой из перегородок 37 предусмотрен цилиндрический проем 42 оснащенный лядами 43, 44, 45, 46 в виде огнестойких цилиндрических крышек с коническими уплотнительными поверхностями, все ляды устанавливаются на вертикальных осях 47, которые приводятся во вращение электрическими прямоходными приводами 32, вынесенными из внутреннего пространства контейнера 36 на крышу в специальный отсек приводов 48.

К окнам секций 39 и 41 контейнера 36 блока переключения 5 присоединены теплоизолированные переходники 49 вспомогательных каналов 9. Вспомогательные каналы 9 представляют собой стальные трубы 20 большого диаметра, установленные на опоры 21, с плавными отводами потока 22 в конце канала 9. Вспомогательные каналы 9 покрыты напыляемой пенополиуретановой теплоизоляцией 23. Отводы потока 22 вспомогательных каналов 9 соединены с устьями воздухоподающей скважины 50 и вентиляционной скважины 51.

К окну секции 38 контейнера 36 блока переключения 5 подводится воздух по вертикальному каналу в блоке воздухоподающего канала 6. Блок воздухоподающего канала 6 представляет собой вертикальный цельнометаллический контейнер 52, в верхней части которого по периметру попарно размещены входящие в состав калорифера 53 последовательно соединенные теплообменники 54 с трубопроводами 55 (Фиг. 4). С наружной стороны теплообменники 54 закрыты жалюзийными клапанами 56. На верхнем торце контейнера 52 выполнен прямоугольный проем 57, закрытый жалюзийными клапанами 56.

Контейнер 52 блока воздухоподающего канала 6 накрыт защитным колпаком 7, препятствующий попаданию атмосферных осадков и посторонних предметов внутрь блока воздухоподающего канала 6, с размещенными по периметру в нижней части съемными кассетами 57, обтянутыми полимерной сеткой 58, через которые осуществляется забор воздуха из атмосферы.

Блок теплового пункта 8 представляет собой цельнометаллический теплоизолированный контейнер 59, предназначенный для размещения калорифера 53 и САУ 60. Для обслуживания оборудования калорифера 53 и САУ 60 предусмотрены двери 61.

Работа установки осуществляется следующим образом. При температуре наружного воздуха не ниже 5°С открываются по команде САУ 60 жалюзийные клапаны 56, закрывающие проем 57 контейнера 52 блока воздухоподающего канала 6 и наружный воздух поступает через кассеты 57 с сеткой 58 в нижней части защитного колпака 7 в вертикальный канал блока воздухоподающего канала 6. Одновременно с этим срабатывают электрические прямоходные приводы 32 и открываются ляды 43 и 45 в блоке переключения 5, электрический прямоходный привод 32 открывает ляду 29 в блоке всасывающего канала 4, а электрический привод 25 открывает двустворчатый клапан 24 на торце отвода 22 выхлопного канала 3, присоединенного к блоку основного вентилятора 1, и запускается в работу вентилятор 11 в блоке основного вентилятора 1. Воздух проходит через секции 38 и 39 блока переключения и по вспомогательному каналу 9 поступает в воздухоподающую скважину 50, проходит по горной выработке и по вентиляционной скважине 51 поступает во вспомогательный канал 9 и секцию 41 контейнера 36 блока переключения 5, затем проходит через секцию 40 в блок всасывающего канала 4 и, пройдя через блок основного вентилятора 1, выводится по выхлопному каналу 3 в атмосферу.

При необходимости осуществления реверсивного режима проветривания горной выработки по команде САУ 60 срабатывают электрические прямоходные приводы 32 и открываются закрытые ранее ляды 44 и 46 в блоке переключения 5, а ляды 43 и 45 закрываются. В этом случае воздух проходит через секции 38 и 41 блока переключения и по вспомогательному каналу 9 поступает в вентиляционную скважину 51, проходит по горной выработке и по воздухоподающей скважине 50 поступает во вспомогательный канал 9 и секцию 39 контейнера 36 блока переключения 5, затем проходит через секцию 40 в блок всасывающего канала 4 и, пройдя через блок основного вентилятора 1, выводится по выхлопному каналу 3 в атмосферу.

В случае выхода из строя вентилятора 11 в блоке основного вентилятора 1 по команде САУ 60 электрические прямоходные приводы 32 закрывают ляду 29 и открывают ляду 30, электрические приводы 25 открывают двустворчатый клапан 24 на торце отвода 22 выхлопного канала 3, присоединенного к блоку резервного вентилятора 2, закрывают двустворчатый клапан 24 на торце отвода 22 выхлопного канала 3, присоединенного к блоку основного вентилятора 1, и запускается в работу вентилятор 11 в блоке резервного вентилятора 2.

При температуре наружного воздуха ниже 5°С, в зависимости от температуры воздуха, прикрываются или полностью закрываются по команде САУ 60 жалюзийные клапаны 56, закрывающие проем 57 контейнера 52 блока воздухоподающего канала 6 и открываются жалюзийные клапаны 56, закрывающие теплообменники 54 калорифера 53, запускается в работу калорифер 53 и подогретый до требуемой температуры наружный воздух поступает в вертикальный канал блока воздухоподающего канала 6.

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для секционного проветривания нефтяных шахт через вентиляционные скважины, размещенные на одной площадке. Изобретение предусматривает обустройство площадки с воздухоподающей и вентиляционной скважинами шахтной вентиляторно-калориферной установкой для секционного проветривания, включающей рабочий и резервный вентиляторы, соединенные с всасывающим каналом, вспомогательные каналы и ляды переключения, изменяющие режим работы установки с прямого на реверсивный. При этом ляды размещены крестообразно в блоке переключения, установленном в точке пересечения всасывающего канала, вспомогательных каналов, соединенных с вентиляционными скважинами, и вертикального воздухоподающего канала, оснащенного теплообменниками калорифера. Технический результат заключается в обеспечении подачи подогретого в калорифере наружного воздуха как при прямом, так и при реверсивном режиме работы, сокращение потерь давления воздуха в каналах установки и снижение капитальных затрат при строительстве установки. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Шахтная вентиляторно-калориферная установка для секционного проветривания нефтяных шахт, с расположенными в пределах одной площадки воздухоподающей и вентиляционной скважинами, включающая рабочий и резервный вентиляторы, соединенные с всасывающим каналом, вспомогательные каналы, ляды переключения и размещенную возле воздухоподающего канала калориферную установку, отличающаяся тем, что ляды, изменяющие режим работы установки с прямого на реверсивный, размещены крестообразно в блоке переключения, установленном в точке пересечения всасывающего канала, вспомогательных каналов, соединенных с вентиляционными скважинами, и воздухоподающего канала.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что теплообменники калориферной установки оборудованы на входе жалюзийными клапанами, размещены попарно по четырем сторонам в верхней части вертикального воздухоподающего канала, имеющего в нижней части проем и узлы крепления к блоку переключения, а на верхнем торце проем для подачи воздуха в шахту без подогрева, закрытый жалюзийными клапанами, при этом на вертикальном воздухоподающем канале установлен защитный колпак с размещенными по периметру в нижней части съемными кассетами, обтянутыми полимерной сеткой, препятствующий попаданию атмосферных осадков и посторонних предметов в канал.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что ляды переключения выполнены в виде огнестойких цилиндрических крышек с коническими уплотнительными поверхностями, оснащены электрическими прямоходными приводами, вынесенными за пределы каналов и размещенными в отсеках на крышах блоков.