Шахтная воздухоохладительная установка Советский патент 1988 года по МПК E21F3/00 

Ч

СП

00 СХ)

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и м.б. ис- шэльзовано для снижения т-ры вентиляционной струи в вьфаботках глубинных шахт. Цель изобретения - снижение энергоемкости шахтной воздухоохлади- тельной установки. Она содержит холодильную машину, состоящую из воздухоохладителя с системой водяного охлаж, дения, и расположенные на одном валу компрессор 1, турбину 2 и исновной двигатель 3. Воздухоохладитель выполнен в виде батареи термоэлектрогенераторов 5. Последние имеют воздушную полость, содержащую горячие спаи, и водяную полость, содержащую холодные спаи. Воздушная полость соединена с нагнетательным патрубком компрессора 1 и всасывающим патрубком турбины. Водяная полость соединена с системой водяного охлаждения. Батарея электрически соединена с вспомогательным двигателем 4. Мощность последнего передается валу холодильной машины, уменьшая расход электроэнергии из внешней сети двигателем 3. Тепловая мощность, отводимая от холодильной машины, за вычетом необратимых потерь термоэлектрического генератора преобразуется в полезную мощность, снижающую затраты электроэнергии двигателем 3. Холодильный коэффициент установки равен отношению ее холодильной мощности к мощности, потребляемой ею из электрической цепи. 1 ил. влмжЛюпга Внешняя SMiaepu ieci (Л

Пря мислои Х(ио9ныесми

I

п ч

Э екйцюцет м рузки

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для снижения температуры вентиляционной струи в выработках глубинных шахт.

Целью изобретения является снижение энергоемкости шахтной воздухоох- ладительной установки с воздушной .холодильной машиной

Ка чертеже показгна схема шахтной воздухоохладительной установки.

1 зхтная воздукоохладительная установка включает воздушную холодильную магаину, состоящую из компрессора 1, турбины 2, основного двигателя 3 привода установки, вспомогательного ДВИгателя 4, которые установлены на одном валу, и воздухоохладителя, выполненного в виде батареи термоэлектро- генераторов 5 с водяным охлаждением, воздушная полость которого, содержащая горячие спаи, соединена, с нагнетательным патрубком компрессора 1 и всасывающим патрубком турбины 2, а водяная, содержащая холодные спаи - с системой водяного охлаждения шахтной воздухоохладительной установки. При этом батарея термоэлектрогенераторов 5 соединена электрической цепью с вспомогательным двигателем 4, котр- рый является нагрузкой батареи термоэлектрогенераторов 5,

Шахтная воздухоохладительная установка работает следующим образом. При подаче напряжения внешней электрической.сети на основной двигатель 3 привода установки компрессор t засасывает воздух, проходящий по выработке, сжимает-его с повышением температуры и подает в воздушную полость батареи термоэлектрогенераторов 5, где воздух отдает тепло горячим, спаям, и охлаждается. После этого воздух подается в турбину 2, расширяется с понижением температуры и Охлажденный поступает в выработку. Энергия, освободившаяся при расширении, сжатого воздуха в турбине 2,, передается компрессору 1, Тепло, подведенное к горячим спаям батареи термоэлектрогенератора 5, за счет разницы, те.шератур горячих и холодных спаев частично преобразуется им з , электрическую энергию, которая подается на вспомогательный двигатель 4, а частично за счет теплопроводности передается холодным спаям батареи термоэлектрогенератор;ОВ 5 и отводится охлаждающей водой. Мощность двигателя 4 передается валу воздушной холодильной машины, уменьшая расход

электроэнергии из внешней сети основным двигателем 3 привода шахтной воздухоохладительной установки.

Тепловая мощность, отводимая от воздушной холодильной машины, за вычетом. необратимьЕс потерь термоэлектрического генератора, преобразуется в полезную мощность, снижающую затраты электроэнергии основным двигателем воздушной холодильной машины. При этом

холодильный коэффициент воздухоохладительной установки равен отношению ее холодильной мощности (N) к мощности, потребляемой ее из электрической сети (N):

(1)

ной холодильной машины прототипа (без воздухоох- ладит€шя - термоэлектрогенератора) ;

Кц - коэффициент утилизации тепла, равный отношению полезной мощности батареи термоэлектрогенераторов, отдаваемой нагрузке, ко всей тепловой мощности, подведенной к ней, Деля числитель и знаменатель зависимости (1) на Мая и обозначая отно- I

NKс с

шение -.- через с,; , где Сц - холоИлв

дильный коэффициент воздушной холодильной машины прототипа, получим:

е,. (2)

1-(е, +1) к

Таким образом, формула (2) позволяет подсчитать холодильный коэффициент предлагаемой воздухоохладительной установки.

Так, например, при , 1,8 и OJ5,

, е . ..- 3,1,

l-(1,8-t-1) 0,15

т.е. энергоемкость воздухоохладительной установки сдатаается

3144А538

i il 1 79 nao-,НОЙ воздухоохладительной установки,

с 1 я Pdda

°она снабжена вспомогательным двигателем, при этом воздухоохладитель вы- 5 полнен в виде батареи термоэлектрогенераторов, имеющей воздушную по- Формула изобретения лость, содержащую гарячие спаи, и

водяную полость, содержащую холодные

Шахтная воздухоохладительная уста- спаи, причем воздушная полость сое- новка, включаницая воздушную холодиль- Ю динена с нагнетательньгм патрубком ную машину, состоящую из воздухоохла- компрессора и всасывающим патрубком дителя с системой водяного охлаище- турбины, -а водяная - с системой водя- ния, и расположенные на одном валу ного охлаж ения, при зтом батарея компрессор, турбину и двигатель, термоэлектрогенератора электрически отличающаяся тем, что, 5 соединена с вспомогательным двигате- с целью снижения энергоемкости шахт- лам.