Устройство для образования майны в акватории забоя Советский патент 1985 года по МПК E02F3/88 

I11 Изобретение относится к Г1 лромеханизации is предназначено для образования .шйны при разработке rpysTon земснпрядрл- и в зимнее время. Известно устройство для образования мгйиы в акватории забоя, основан ной па создании цир суля1.У-и тгоп.ы в силь пуакглдтор.ги за счет подъв -и зыр1)Ков воздуха Однако тегшой 1 ридониой воды заби рается мало, поскольку забор осущест ляется только у места выпусса воздуха из воздуховыпускного элемента, следовательно, в зону циркуляции подается мало тепла, компрессор в воздуховыпускной элемеь:т подает холодны (наружный воздух, который в зимнее время может иметь температ фу до (в Сибири до -30°С). Все это приводит к снижению эффективности ра боты устройства, так как образуется майна малых размеров. Известно устройство для образования майны в акватории забоя. включа о щее воздуховыпуск юй элемент, компрессор и воздухоподающую трубу от компрессора к воздуховыпускному элементу 2 1. Недостатком этого устройства является то,что кo iпpeccopoм в воздуховыпускной элемент подается холодный наружньш воздух с температурой до , что снижает запасы тепла в перемеши)аемой в воды.Цель изобретения - эффективное образование и поддержание майны путе подогрева воздуха. Поставленная целг. достигается тем, что устройство для образования майны в акватории забоя, включающее воздуховыпускной элемент, компрессор возд хопода1ощуго трубу от компрессора к воздуховыпускному элементу, и опоры для установки на дне водоема, снабжено подогревателем зоздуха, вь;полненным в виде радиатора-теплообменника, размещенного в водонаправ ляюшем кожухе, составленном ия двух продольных панеле, устано;;лоннь Х по краям радиатора--теплоооме ника, соединенных между собой стяжками и ,. c-adneHfibix каждая дополнительной панелью, уста}1овленной с иар /жной стороны, Кр(5не то;-о, ра,и1атор -теплообмен и выполнен в 1зиде наклонных секций паpajijicuibii-;:) заз - ащениых труб, расположе ных ярусам, с соели) секций 5 смежных, по высоте ярусов воэдухопередаюигими патрубкам -, На фиг . I схематически и.з чяражено усГ|1ойство, вид сбоку (разрез по .пинии i--М-II -IV на фиг. 2); на фиг . 2 то же 5, ВИД сверху; на фиг, - то же, вид с гсрца (направление I-IV). Устройство состоит из секций 1 труб нижнего яруса и секций 2 труб верхнего яруса„ соединенных воздухоперепускными патрубками 3. Секции 1 и 2 могут включать любое число параллельно расположенных труб (на фиг. 1-3 изображено по 2 штуки в каждом ярусе). Число ярусов тоже может быть болыие двух. Секции 1 и 2 труб наклонно. Нижние торгды секций труб нижнего яруса соединеHbi с воздухоподвод.ящим ишангом 4 . Верх{ ие торцы секций 2 труб верхнего яруса соединены с воздухоотводящим шлангом 5. Но. соединенные со шлангами 4 t 5 торцы секций 1 и 2 труб заглушены. По краям труб 1 и 2 размещен водонаправляюгций кожух, выполНенный из двух продольных панелей с поперечным сечением каждая в вщт;е 7рямоугольного уголка. Панели 6 с секциями 1 и 2 труб соединены в единую конструкц { о стяжками 7. радиатортеплообменник снабжен опорами 8. Позицией 9 обозначено дно акватории. Устройство состоит из двух блоков, установленных на дне акватории: воздуховыпускного элемента и подогревателя воздуха. После установки воз- духовыпускного злемента (на фиг.1-3 не показан) в центре майны, за пределами майны в акватории устанавливают подогреватель воздуха опорами 8 на 9. Присоединяют подогреватель к компрессору. Возможны две схемы присоединения: к компрессору (на фиг. 1-3 не изображен) присоединяют шланг 4 или иьчанг 5. В первом случае компрессор забирает из атмосферы холодный воздух и нагнетает в ишанг 4. Во втором случае компрессор высасывае1- через шланг 5 Г;3 обогревателя воздух поступаю и1Й в обогреватель из атмосфе15ы по шлангу 4. присоединения под.огренателя воздуха к компрессору не сказывается :а работе подогревачеля. Она сказглвается на работе компрессора. Компрессор jiy4ne работает, когда в него поступает холодн 1Й воздух, а не 1Чодогретьм. 3 Потому предпочтительнее первая схем присоединения. Устройство работает следующим образом. Включают в работу компрессор. Сжатый воздух по шлангу 4 поступает в секции 1 труб нижнего яруса. Эти секции размещены в теплом слое придонной воды. Воздух забирает тепло от стенок секций 1 труб, нагреваетс становится менее плотньм. Новые пор ции поступающего холодного воздуха вытесняют нагретые порции вверх, он течет по секциям 1, чему содействуе постепенное возвышение труб. Одновременно получивший некоторое количество тепла воздух по воздухоперепускнымпатрубкам 3 поступает в сек ции 2 труб, снимая попутно тепло со стенок патрубков 3 и секций 2. Возвышение дальных концов секций 2 труб обеспечивает интенсивное течение теплого воздуха к ишангу 5. Из секций 2 труб теплый воздух поступа в шланг 5, который присоединен к эрлифтной камере воздуховыпускного элемента (на фиг.1-3 не изображен). Из шланга 5 воздух поступает в эрлиф ную камеру воздуховыпускного элемента и выходит в воду акватории, п ремешивая теплую придонную воду с холодной поверхностной. При течении воздуха в секциях 1 и 2 труб теплая придонная вода отда 1тепло стенкам секций труб и охлаждается, плотность ее :изменяется: от .охлаждения она может уменьшиться ил увеличиться. Первый случай имеет место в водоемах с температурой придонной воды 4 С: при этой температуре плотность ВОДЬ максимальна. Охлаждаемая стенками секций 1 и 2 труб вода становится менее плотной и подымается вверх. Возникает ток в ды в направлении ABC с левой сторон и FED с правой стороны. Подтекающая слева и справа теплая придонная вод омывает секции i и 2 труб, отдает тепло, подьмается вверх в пространстве BCDE и уходит в акваторию. Если у дна 9 вода имеет температуру выше или ниже 4°С, то при охла 05 дении плотность ее увеличивается. Она стекает со стенок секций 1 и 2 труб вниз. Образуется ток воды в направлении СВА с левой стороны и DEF с правой. Вода омывает секции 1 и 2 труб, отдает тепло, опускается вниз в пространстве BCDE и уходит в акваторию вдоль поверхности 9 грунта. В связи с возможностью такого течения вертикальные полки панелей 6 вьшолняют очень высокими. Длина обогревателя воздуха должна быть значительной, так как в непосредственной близости от шланга 4 ,концы секций 1 и 2 труб покрыты льдом, которьй снижает интенсивность теплопередачи от воздуха к воде. Длину обогревателя воздуха и высоту определяют на основании термо-гидравлических расчетов. Подогретый до температуры, близкой к температуре придонной воды, воздух по шлангу 5 поступает в эрлифтную камеру водовыпускного элемента и способствует более эффективному перемешиванию теплой придонной воды и поверхностной воды в майне. Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения обеспечивается подогрев воздуха, поступающего в эрлифтную камеру, за счет использования естественного тепла акватории забоя; используется для подогрева воздуха тепло участков акватории забоя, прилегаю1цих к майне (а не за счет снижения запасов тепла в майне) достигается сохранение единого принципа теплопотребления: перемешивание воды в майне осуществляется струями теплой придонной воды, поступающей через водосборные трубы, и пузырьками воздуха, подогретого струями теплой придонной воды за пределами майны, кроме того, для образования майны используют запасы тепла всей акватории забоя или ее значительной части, чем достигается предохранение воды в майне от переохлаждения, т.е. достигается поддержание .майны больших размеров.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ тйт в АКВАТОРШ ЗАБОЯ, включающее воздуховьшускной элемент, компрессор, воздухоподающую трубу от компрессора к воздуховыпускному элементу и опоры для установки на дне водоема, отличающееся тем, что, с целью эффективного образования и поддержания майны путем подогрева воздуха, подаваемого из компрессора, оно снабжено подогревателем воздуха, выполненным в виде радиатора-теплообменника , размещенного в водонаправляющем кожухе, составленном из двух продольных панелей, установленных по краям радиатора-теплообменника, соединенных между собой стяжками и снабженных каждая дополни- тельной панелью,установленной с наружной стороны. 2, Устройство по п. 1, о т л ичагощееся тем, что радиатортеплообменник выполнен в виде наклонных секций параллельно размещенных труб, расположенных ярусами, с соединением секций смежных по высоте ярусов воздухопередающи№1 патрубками. оэ QD