Гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха Советский патент 1986 года по МПК E21F17/10 

СП

о

00 00 1 Изобретение относится к устройст вам для распределения пневматическо энергии в горных выработках. Известен гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха, состоящи из расположенных одна над другой ги рокамеры, сообщающейся с рудничной атмосферой, и герметизированной пне мокамеры, через перемычку которой пропущены подводящий и отводящий еж тый воздух, воздухопроводы и водово соединяющий пневмокамеру с гидрокамерой. Недостатком известного гидропнев тического аккумулятора с открытой п ремьгчкой является то, что при их эксплуатации возможны прорывы сжато го воздуха и выбросы воды в рудничные выработки и затопление шахтных ходов и камер. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату. является гидравлический аккумулятор сжатого воздуха, состоящий из распо ложенных на разных уровнях герметизированных пневмокамеры и гидрокаме ры, соединенных между собой скважиной, причем в пневмокамере установлены подводящий и выдаюищй сжатьй. воздух трубопроводы. Недостатком известного гидропнев матического аккумулятора является недостаточная эффективность работы вследствие низкого коэффициента полезного действия. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за сч увеличения коэффициента полезного действия. Поставленная цель достигается те что в гидропневматическом аккумулят ре сжатого воздуха, состоящем из расположенных на разных уровнях гер метизированных пневмокамеры и гидро камеры, соединенных между собой скважиной, причем в пневмокамере установлены подводящий и вьщающий сжатьш воздух трубопроводы, гидрокамера снабжена подводящим и вьщающим сжатый воздух трубопроводами, на которых установлены регулирующие задвижки, и соединенными с соответствующими трубопроводами пневмокамеры. На фиг. 1 показан предлагаемьй гидропневматический аккумулятор в период заполнения сжатым воздухом пневмокамеры, на фиг. 2 - то же. 318 в период заполнения сжатым воздухом гидрокамеры. Гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха состоит.из пневмокамеры 1, гидрокамеры 2, герметизированных глухими перемычками 3 и 4, водовода 5, соединяющего пневмокамеру 1 с гидрокамерой 2 по принципу сообщающихся сосудов, зумпфа 6, подводящих 7 и 8, отводящих 9, 10 сжатый воздух воздухопроводов, магистрального воздухопровода 11, связывающего компрессорную станцию (на чертеже не показана) с аккумулятором., и питающего магистрального воздухопровода 12, идущего к потребителям пневматической энергии, задвижек 13, 14 к 15, 16, установлен.ных соответственно на подводящих 7, 8 и отводящих 9,10 воздухопроводах. Гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха работает следующим образом. Пневмокамера заполнена водой, а гидрокамера 2 заполнена воздухом с атмосферным давлением. Для зарядки аккумулятора сжатым .воздухом от компрессорной станции (на чертеже не показана) по магистральному воздухопроводу 11, через открытую задвижку 13, подводящему воздухопроводу 7, направляют сжатый воздух в пневмокамеру 1 для заполнения ее емкости. За счет увеличения (Весового количества сжатого воздуха, поступающего в пневмокамеру 1, и разности давлений вода вытесняется через з.умпф 6 в водовод 5 и далее в гидрокамеру 2, заполняя ее объем. Процесс вытеснения воды длится до тех пор, пока пневмокамера 1 не будет заполнена сжатым воздухом, а гидрокамера. 2 водой. Для зарядки гйдрокамеры сжатым воздухом закрывают запорный кран 130. а кран 14 открывают и сжатьй воздух из магистрального воздухопровода 11 по подающему воздухопроводу В поступает в гидрокамеру 2. Поступающий сжатьй воздух в гидрокамеру 2 создает в ней давление, которое в сумме с гидростатическим давлением столба жидкости создает в пневмокамере 1 разность давлений, за счет чего-вода из гидрокамеры 2 по водоводу 5 через зумпф 6 начнет обратно поступать в пневмокамеру 1. Поступление воды IB пневмокамеру 1 происходит до тех пор, пока не будет выполнено условие где Н - расстояние между пневмокаме рой и гидрокамерой, м; РГ« - давле«ие сжатого воздуха в гидрокамере, которое обычно равно давлению сжатого воздуха в магистральном воздухопроводе, идущем от компрессорной станции, МПа 2:Рпк давление в пневмокамере, об разуемое за счет суммарного воздействия гидростатического столба жидкости и давления сжатого воздуха в гидрокамере, МПа. . После вьфавнивания давлений в камерах зарядку гидропневматического аккумулятора сжатым воздухом заканчивают. За счет подачи сжатого воздуха в гидрокамеру 2 и создания разности давлений, дополнительно размещают в гидрокамере количество сжатого воздуха, определяемое по формуле Qaon Ь -. Для разрядки аккумулятора в общешахтную сеть сначала подключают гидрокамеру 2, сжатый воздух из которой поступает в отводящий воздухопровод 10 через открытую задвижку 15 в питающий магистральный воздухопровод 12 и далее идет к потребителю, при этом задвижку 16 закрывают. При работе на общешахтную сеть в гидрокамере 2 создается разность давлений, сопровождаемая уменьщением весового количества сжатого воздуха и его объема в гидрокамере, который компенсируется автоматически водой, вытесняемой из пневмокамеры 1 по водоводу 5. Восполнение израсходованного объема сжатого воздуха водой в гидрокамере 2 продолжается до полного расхода из нее сжатого воздуха . Давление в пневмокамере 1 снижается до первоначального рабочего за счет снятия дополнительного давления в гидрокамере 2. Затем задвижки 14 и 15 закрывают, а задвижки 13 и 16 открывают и сжатый воздух от компрессорной станции по магистральному 11 и подводящему 7 воздухопроводам подтупает в пневмокамеру 1, а из нее по отводящему 9 и выдающему 12 магистральному воздухопроводам направляют к потребителям пневматической энергии. Предложенное; устройство позволяет повысить коэффициент полезного ействия, примерно в 1,5 раза, при одновременном снижении удельных затат и амортизационных отчислений на 1 м емкости аккумулятора. У У//////У//////Л ///////// :гг ;Х///// « У777. tt€.f

ГВДРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ АККУМУЛЯТОР СЖАТОГО ВОЗДУХА, состоящий из- расположенньк на разных уровнях герметизированных пневмокамеры и гидрокамеры, соединенных между собой скважиной, причем в пневмокамере установлены подводящий и выдающий сжатый воздух,трубопроводы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе аккумулятора путем увеличения коэффициента полезного действия, гидрокамера снабжена подводящим и выдающим сжатьй воздух трубопроводами, на i которых установлены регулирующие задвижки и которые соединены с соответ(Л ствующими трубопроводами пневмокамеры.