Способ подогрева атмосферного воздуха для шахт и рудников Советский патент 1988 года по МПК E21F3/00 

to

00

-J

со

10

15

Изобретение относится к кондиционированию воздуха и может быть -использовано в горнодобывающей промьюшен- ности для подогрева атмосферного воз- , духа шахт и рудников в зимнее время.

Цель изобретения - снижение затрат на подогрев воздуха за счет интенсификации теплообмена путем увеличения теплообменной поверхности между теплоносителем и ВОЗДЗГХОМо

На фиг, 1 изображена схема с направленной подачей смеси воды и сжатого воздуха снизу вверх через диф- фузорные окна и размещением под землей j на фиг о 2 - то же, с подачей смеси сверху вниз навстречу потоку подогреваемого атмосферного воздуха и размещением на поверхности земли.

На схемах представлены воздухо- подающий ствол 1, воздухопровод 2, одземная камера 3, гидрокалорифер 4, водопровод 5, вентилятор 6, воздухо- гоурф 7, шутопровод 8, шуго- сборник 9, вентиляционный щурф 10, 25 астеплитель 11, тештообменный резервуар 12, трубы 13 для подачи исходяей струи, трубу 14 для отвода исходящей струи, воздухопровод 15 (для подаи исходящей строги, насос 16, венти- зо ятор 17 для подачи исходящей струи, главный вентилятор 18, воздутсосборник 19 исходящей струи, вентиляционная выработка 20, вентиляционный ствол 21,

20

0

5

,

5 о

0

провод 15 для подачи исходящей струи Концевой участок последнего монтируют непосредственно в растеплителе 11, на этой части воздухопровода устанавливают трубы 13 для подачи исходящей струи, частично погружаемые в находящуюся в теплообменном резервуаре 12 шугу.

Таким образом, из воздухопровода 15 исходящая струя через трубы 13, на конце которых можно устанавливать пористые перегородки 32, попадают в резервуар 12, давление подачи воздуха в шугу должно быть не меньше дав ления воды в резервуаре 12 или шуто- проводе 8 (если последнее является наибольшим из этих двзгх давлений) на уровне отверстий, из которых поступает в шугу воздух. В соответствии с законом Генри в шуге происходит вьщеление пузырьков воздуха вследствие падения давления теплоносителя, этому способствует также установка пористьк перегородок, через которые исходящая струя попадает в шугу.

В теплообменном резервуаре 12 за счет тепла исходящего вентиляционного потока происходит плавление льда, . поступающего в состав игуги по шуго- проводу 8 из щугосборника 9, являющегося составной частью гидрокалорифера 4, где и происходит подогрев поступающего в шахту холодного атмосферно

Изобретение относится к горно- добьгоанщей пром-ти. Цель изобретения - снижение затрат на подогрев воздуха за счет интенсификации теплообмена путем увеличения теплообменной поверхности между теплоносителем и воздухом. Для этого перед разбрызгиванием воду смешивают со струей сжатого воздуха. После чего образованную водо- ледяную cMfecb направляют в растепли- тель, где в нее подают исходящую вентиляционную струю под давлением 1,1- 1,2 ат о Полученную воду возвращают в гидрокалорифер о Смесь воды и сжатого воздуха подают в нижнюю часть потока подогреваемого атмосферного воздуха через диффузорные окна, выполненные в гидрокалорифере. Исходящую вентиляционную струю подают в водоле- дяную смесь через пористую перегородку Способ позволяет улучшить гидрокалорифер, а также использовать низкопотенциальное тепло исходящей вентиляционной струи, сэкономив значительное кол-во первичных энергоресурсов о 2 з.п.ф-лы, 2 ил. с (О

стрелка 22 направления движения исхо- го воздуха, направление движения ко-V-л -,.« ля,мпг«т А Trirtrim а о ij trr i TT-tonTravfir 7 ГГлгго

дящей вентиляционной струи, стрелка 23 направления движения поступающей вентиляционной струи, распыпительное устройство 24, воздухопровод 25 для подачи поступающей струи, калорифер 26, воздухосборник 27 поступающей струи9 воздухозаборное устройство 28, .здание 29 поверхностного комплекс а, трубопровод 30 подачи сжатого воздуха, диффузорное окно 31j пористая перегородка 32.

Способ осуществляют следующим об разом

В применения схемы, изображенной на фиг, 1, например, исхо40

45

50

торого показано стрелками 23. Подогрев осуществляется за счет скрытой теплоты замерзания воды, разбрызгиваемой из распылительного устройства 24 вода к которому подается из теплооб- менного резервуара 12 по водопроводу 5 с помощью насоса 16,, Наряду с водой в распылительные устройства 24 по трубопроводу 30 подают от ко1«трес- сора сжатый воздух, который также выпускают в камеру гидрокалорифера. Смесь воды и сжатого воздуха направляют из нижней части гидрокалорифера 4 вверх через диффузорные окна 31 внутри которых и устанавливают распылительные устройст ва 24. Подогрева- емьй воздух подают в камеру гидрокало рифера также снизу вверх из воздухо™ провода 25 подачи поступающей струи, верхнюю часть которого соединяют с воздухоподакяцим шурфом 7 в устье шурфа устанавливают вентилятор 6, служащий для подачи холодного атмосферного воздуха с Подогретьй воздух

дящая вентиляционная струя, направление движения которой показано пунктирной стрелкой 22, из вентиляционного ствола 21 с помощью главного вент1-шятора 18 через вентиляционную выработку 20 поступает в воздухосборник 19 исходящей струи, откуда благодаря действию вентилятора 17 подачи исходящей струи подается в воздухо--

го воздуха, направление движения ко Trirtrim а о ij trr i TT-tonTravfir 7 ГГлгго

0

45

0

торого показано стрелками 23. Подогрев осуществляется за счет скрытой теплоты замерзания воды, разбрызгиваемой из распылительного устройства 24, вода к которому подается из теплооб- менного резервуара 12 по водопроводу 5 с помощью насоса 16,, Наряду с водой в распылительные устройства 24 по трубопроводу 30 подают от ко1«трес- сора сжатый воздух, который также выпускают в камеру гидрокалорифера. Смесь воды и сжатого воздуха направляют из нижней части гидрокалорифера 4 вверх через диффузорные окна 31, внутри которых и устанавливают распылительные устройст ва 24. Подогрева- емьй воздух подают в камеру гидрокалорифера также снизу вверх из воздухо™ провода 25 подачи поступающей струи, верхнюю часть которого соединяют с воздухоподакяцим шурфом 7 в устье шурфа устанавливают вентилятор 6, служащий для подачи холодного атмосферного воздуха с Подогретьй воздух

из верхней части гидрокалорифера по воздухопроводу 2 поступает в воздухо- подающий ствол 1, пройдя стадию догре- ва с помощью установленного в воздухопроводе 2 калорифера 26. Расширившийся сжатый воздух из верхней части гидрокалорифера также поступает в воздухопровод 2 и далее воздуз оподакяций ствол 1 о Распыляемая вода, пройдя путь снизу вверх и обратно, превратившись частично в лед, поступает в шугосборник 9, затем по шугопроводу 8 водоледяная. смесь поступает в расте- плитель 11 о

Охлажденный в теплообменном резервуаре 12 исходящий поток воздуха удаляют из растеплителя 11 с помощью труб 14 для отвода исходящей струи.

Одну из этих труб соединяют непосред- 2о доледяной смеси, отличагощийственно с вентиляционным шурфом 10, через который отводят исходящую струю в атмосферу

Принцип действия и основные части теплотехнического комплекса, представленного на фиг. 2, тождественны описанному. Различие обусловлено размещением системы на поверхности и подачей смеси воды и сжатого воздуха сверху вниз, навстречу потоку подогреваемого атмосферного воздуха, без применения диффузорных окон

Схема с подачей смеси воды со сжа- тьпм воздухом снизу вверх через диф- фузорные окна предпочтительнее, когда высот.а гидрокалорифера ограничивается, например, высотой подземной камеры.

Применение способа по сравнению с известным позволяет улучшить работу гидрокалорифера, а также использо- зать низкопотенциальное тепло исходя-

с я тем, что, с цепью снижения затрат на подогрев воздуха за счет интенсификации теплообмена путем увеличения теплообменной поверхности меж25 ду теплоносителем и воздухом, перед разбрызгиванием воду смешивают со струей сжатого воздуха, после чего образованную водоледяную смесь направляют в растеплитель, где в нее

30 подают исходящую вентиляционную струю под давлением 1,1-1,2 ат, а полученную воду возвращают в гидрокалорифер,

35

40

щей вентиляционной струи, сэкономив значительное количество первичных энергоресурсов.

Предлагаемый способ наиболее применим в случаях незначительного и воздухоподающего стволов друг от друга, что характерно, например, для центральной схемы вентиляции шахт с центрально-сдвоенным расположением стволов.

Форму л а изобретения

подают исходящую вентиляционную струю под давлением 1,1-1,2 ат, а полученную воду возвращают в гидрокалорифер,

29 Л/

,4- 14305 и -lu

;

J /Jlz 5 Г

k

1;

J

J