Устройство для тушения породных отвалов Советский патент 1987 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано для тушения горных пород в отвалах и на складах и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1204745.

Цель изобретения - повышение эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода и использование тепла парогазовой смеси для произ- БодстЕ5енных нужд.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для тушения породных отвалов.

Устройство для тушения породных отвалов содержит всасываюший патрубок 1, который на конце имеет конус 2 для уменьшения сопротивления при внедрении устройства в горную массу. Конус 2 имеет отверстия

3для сообщения всасывающего патрубка 1 с окружающим пространством. Всасывающий патрубок 1 размеи1,ен и закреплен внутри инъектора 4 соосно с ним. Инъектор 4 изготовлен из трубы с закрытыми торцами. На цилиндрической поверхности инъектора

4имеются отверстия 5 для подачи известковой суспензии внутрь отвала. Отверстия 5 на цилиндрической поверхности инъектора 4 расположены в средней части его и удалены от концов на расстояние, равное 1/3 его длины, во избежание проникновения суспензии наружу и во всасывающий патрубок 1 и для исключения значительных подсосов атмосферного воздуха. Внутреннее пространство инъектора 4 сообщается с помощью нагнетательного трубопровода 6 с нагнетательным насосом 7 типа 1В-20 и смесительной емкостью 8 для приготовления известковой суспензии. Всасывающий патрубок 1 с помощью всасывающего магистрального трубопровода 9 соединен с водоотделителем 10, вакуум-насосом И типа ВВН-50 и накопительной емкостью 12. Водоотделитель 10 предназначен для аккумулирования конденсирующейся в трубопроводе 9 воды и последующего удаления ее. Накопительная емкость 12 предназначена для аккумулирования продуктов горения. Нагнетательный трубопровод 6 расположен внутри магистрального всасывающего трубопровода 9, он имеет средство 13 регистрации температуры известковой суспензии. На магистральном всасывающем трубопроводе 9 на минимальном, с учетом технических возможностей, расстоянии от инъектора 4 расположен теплообменник 14.

На всасе вакуум-насоса 11 установлено средство 15 регистрации температуры извлекаемых из отвала газов. Регулирование температуры известковой суспензии и газов в трубопроводах 6 и 9 осуществляется на основе показаний средств 13 и 15 регистрации температур благодаря циркуляции теплоносителя (воды - в теплое время года, хло0

ристого натрия или хлористого кальция - в холодный период) насосом 16 через теплообменник 14 посредством системы труб 17 через обогреватель 18 с вентилем 19 для подогрева известковой суспензии в смесительной емкости 8 и насосе 7 типа 1В-20 в холодное время года и через охлаждающее устройство 20 с вентилем 21 для утилизации тепла горящего породного отвала. Вентили 19

и 21 служат для подключения соответственно обогревателя 18 и охлаждающего устройства 20 к теплообменнику 14 или отключения их от него. Обогреватель 18 представляет собой батареи жидкостного отопления, охлаждающее устройство 20 - змеевик, по5 груженный в емкость с водой; тепло которой используют для нужд производства.

Устройство работает следующим образом. Перед началом работы по тушению горной массы конструкцию, состоящую из всасывающего патрубка 1, конуса 2 с отверстиями 3, инъектора 4 с отверстиями 5, внедряют в породный отвал на всю ее длину с помощью вибратора. Затем присоединяют к инъектору 4 нагнетательный трубопровод 6 и к всасывающему патрубку 1 - магистральный всасывающий трубопровод 9. Систему этих трубопроводов прокладывают заранее: нагнетательный трубопровод 6 диаметром 30-50 мм размещают внутри магистрального всасывающего трубопровода 9 диаметром 100-150 мм. При низких температурах окружающего воздуха вначале включают в работу вакуум-насос 11. При этом создается разрежение в водоотделителе 10, всасывающем магистральном трубопроводе 9, всасывающем патрубке 1, ко){усе 2. За счет разрежения во всасывающем патрубке 1 и конусе 2 (вакуумметрическое давление 0,35- 0,45 МПа) происходит вакуумирование породы в отвале.

Газы, имеющие в очаге горения высокую температуру, поступают через отверстия 3

в конусе 2 и всасывающий патрубок 1 в магистральный трубопровод 9 и через водоотделитель 10, вакуум-насос 11 - в накопительную емкость 12. Через 1-2 мин работы вакуум-насоса 11 и прогрева трубопроводов 6 и 9 до положительной температуры, что определяется по показанию средства регистрации температуры 15, открывают вентиль 19 и включают в работу насос 16 при закрытом вентиле 21. В этом случае теплоноситель (в зимнее время хлористый натрий или хло0 ристый кальций) поступает из теплообменника 14 по трубам 17 в обогреватель 18. Тепло обогревателя 18 передается смесительной емкости 8 и нагнетательному насосу 7.

При достижении положительной температуре известковой суспензии в смеситель5 ной емкости 8 включают в работу нагнетательный насос 7 типа 1В-20. Нагнетательный насос 7 подает заранее приготовленную в смесительной емкости 85 /о-ную известковую

сусгиензию по трубопроводу 6 в инъектор 4 и затем через отверстия 5 в нем - в горящую породу. Происходит тушение породного отвала. При работающем вакуум-насосе 11 газы, имеющие высокую температуру, и пары поступают из породного отвала через отверстия 3 в конусе 2 и всасывающий патрубок 1 во всасывающий магистральный трубопровод 9, обогревая трубопровод 6 и отдавая тепло теплоносителю в теплообменнике 14, и затем через водоотделитель 10, в котором конденсируется влага, в накопительную емкость 12. Температура газов на вса- се вакуум-насоса 11 и известковой суспензии в трубопроводе 6 за теплообменником 14 (определяется по показаниям средств 13 и 15 регистрации температуры) для обеспечения нормальной работы вакуум-насоса 11 и эффективного тушения породы в отвале не должна превышать 25-30°С.

Требуемую температуру поддерживают путем регулирования производительности насоса 16 и подключения к обогревателю 18 с помощью вентиля 21 охлаждающего устройства 20, трубы которого нагревают воду для производственных нужд. В теплое время года систему утилизации тепла, включающую теплообменник 14, насос 16, трубопровод 17, обогреватель 18 с вентилем 19 и охлаждающее устройство 20 с вентилем 21, заполняют водой (это упрощает эксплуатацию устройства в целом). В летнее время отпадает необходимость в обогревании нагнета

тельного насоса 7 и смесительной емкости 8, поэтому обогреватель 18 отключают от системы утилизации тепла с помощью вентиля 19. В теплый период включают одновременно нагнетательный насос 7 типа 1В-20 и вакуум-насос 11 типа ВВН-50. При открытом вентиле 21 утилизация тепла отсасываемых из отвала газов и паров осуществляется путем циркуляции теплоносителя с помощью насоса 16 через теплообменник 14, трубопровод 17 и охлаждающее устройство 20. Регулируют температуру газов на всосе вакуум-насоса 11 и температуру известковой суспензии в трубопроводе 6 путем изменения производительности насоса 16 и изменения поверхности теплоотдачи в охлаждающем устройстве 20. Воду, нагретую в охлаждающем устройстве 20, используют для нужд предприятия.

Формула изобретения

Устройство для тушения породных отвалов по авт. св. № 1204745, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода, магистральный всасывающий трубопровод снабжен теплообменником, установленным на его поверхности, а нагнетательный трубопровод установлен внутри магистрального всасывающего трубопровода.

Изобретение относится к горной пром- ти. Цель - повышение эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода (ТП) 6 и использование тепла парогазовой смеси для производственных нужд. Всасываюплий патрубок (ВИ) 1 имеет на конце конус 2 с отверстиями 3 для сообшения с окружающим пространством. Соосно с ВП 1 установлен инъек- тор (И) 4 с отверстиями 5 для подачи известковой суспензии внутрь отвала. Внутреннее пространство И 4 сообш,ается посредством ТП 6 с насосом 7 и смесительной емкостью 8 для приготовления известковой суспензии. При этом ВП 1 с помощью ТП 9 соединен с водоотделителем 10, вакуум-насосом 11 и накопительной емкостью 12. Внутри ТП 9 расположен ТП 6, а на его поверхности размешен теплообменник 14, связанный с обогревателем 19 и охлаждаюш,им устройством 20. Включают в работу насос 11, который создает во ВП 1 разрежение и вакууми- рование породы в отвале. Газы из очага горения поступают через конус 2 и ВП 1 в ТП 9 и далее - в емкость 12. При этом ТП 6 и 9 прогреваются, а теплоноситель из теплообменника 14 подается в обогреватель 18. Отсюда тепло передается емкости 8 и насосу 7, который подает суспензию по ТП 6 в И 4, а затем - в горящую породу. 1 ил. (Л N5 СО 00 Од со 143