Способ регулирования температуры воздуха в горных выработках Советский патент 1989 года по МПК E21F3/00 

I

Изобретение относится к горной промышленности и может быть исполь- зовано для охлал ения шахтного или . рудничного воздуха, а также в системах кондиционирования воздуха в подземных сооружениях различного назначения, складах, хранилищах растительного сырья (фруктов, овощей) и пр.

Цель изобретения - повьппение эффективности охлазкдения воздуха в летний период путем предотвращения проникновения тепла атмосферного возду- ха в охлажденную в зимний период зону горного массива.

На фиг.1-3 изображена схема осу- шествления предлагаемого способа.

С поверхности земли через горный массив 1 к выработке 2 (фиг. 1) или шахтному или вентиляционному стволу 3, через который поступает в выработку свежий воздух, пробурены сква- . жины, в которые введены тепловые трубы 4. На нижних концах 5 тепловых труб 4 установлены теплообменники 6, а на верхних концах 7 тепловых труб 4, выходящих на поверхность земпи, установлены теплообменники 8. Верхние концы 7 тепловых труб 4 работают как термосифон. Вокруг теп - ловых труб 4 расположена охлаждаемая зона 9 горного массива 1. Внутренняя поверхность тепповых труб 4 за исключением поверхности, относящейся к верхним концам 7 тепловых труб, покрыта капиллярно-пористым материалом 10.

Способ реализуется следующим образом.

В зимний период года при низких температурах окружающего воздуха теплоноситель в тепловых трубах в

нижних концах 5 и части тепловой тру

бы 4, проходящей через зону 9 горного массива, испаряется, поглощая при этом тепло от шахтного воздуха .и зоны 9. Конденсируясь в верхней части 7 тепловой трубы, расположенной на поверхности земли, теплоноситель отдает теПло воздуху и возвращается в зону испарения. При этом теплоноситель под воздействием сил тяжести стекает, в нижние концы 5, откуда частично подсасьгоается капиллярными силами по капиллярно-пористому материалу с участием тепловых труб,расположенных в охлаждаемой зоне 9. В результате теплообмена между шахтным воздухом и холодным воздухом на поверхности земли шахтных воздух охлаждается, степень охлаждения регулируется с помощью теплообменников 6.

8результате теплообмена меяяу зоной

9и холодным воздухом зона 9 горного массива 1 понижает свою температуру, осуществляется аккумулирование холода в зимний период в горном массиве. Теплообменники 8 интенсифицируют теплообмен между теплоносителем теплвой трубы и холодным воздухом.

В теплый период года шахтный воздух обтекает нижние концы 5 тепловых труб 4 с теплообмен1шками 6, отдает тепло теплоносителю в тепловых трубах, испаряя его, и охлаязденный воздух поступает в рабочие горизонты выработки 2 (фиг.1) или ствол .3 (фиг.2 и 3), Пар теплоносителя поступает в часть тепловых труб 4, расположенную в зоне 9, конденсируется там, отдавая теппо, и поступает снова под воздействием сил тяжести в зону испарения - в нижние концы 5 труб.

В теплый период года верхние концы 7 тепловых труб 4 не функционирую так как как термосифон,жидкий теплоноситель не может поступать в концы 7, так как здесь отсутствует капиллярно-пористое покрытие. Таким образом, тепло в зону 9. из поверхности земли передается только теплопроводностью по телу труб 4 и через

гаемого способа.

горный массив 1, а не за счет высокоэффективных процессов испаритель- но-конденсационного типа, протекаю- тщх внутри тепловых труб. Доля зтого тепла по сравнению с теплопритоком из нижних концов 5 тепловых труб весьма мала и поэтому играет второстепенную роль в реализации предла15

20

25

30

е

5

0

0

5

Вынос верхних концов тепловых труб на поверхность земли позволяет охлаждать в зимний период одновременно горный массив и шахтный воздух одной тепловой трубой за счет естественных ресурсов холода атмосферного воздуха. В зимний период осуществляется аккумуляция холода в горном массиве.

Организащ1я работы верхних концов тепловых труб в режиме термосифона позволяет в летний период исключить из эксплуатации верхние концы тепловых труб. Это не позволит теплу из атмосферного воздуха посредством испарительно-конденсационных процессов переноса тепла, происходящих в тепловой трубе, проникнуть в охлажденную зону горного массива и к шахтному воздуху. В летний период ох- лазкденный горный массив опять с по- мощью той же тепловой трубы используется для понижения температуры шахтного воздуха.

Формула изобретения Способ регулирования температуры воздуха в горных вьфаботках, включающий бурение скважин в горном массиве, прокладку в них тепловых труб, верхние концы которых выводят на поверхность земли, аккумулирование холода в горном массиве в зимний период и осуществление теплообмена меящу по- даваемьм в шахту атмосферным воздухом и горным массивом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения воздуха в летний период путем предотвращения проникновения тепла атмосферного воздуха в охлаященную в зимний период зону горного массива, нижние концы тепловых труб выводят в выработку, при этом внутреннюю поверхность тепловых труб снизу до уровня, расположенного в зоне грунта, покрывают капиллярно-пористым материалом, а на концах тепловых труб устанавливают теплообменники.°

Изобретение относится к горной пром. Цель - повышение эффективности охлаждения воздуха в летний период путем предотвращения проникновения тепла атмосферного воздуха в охлажденную в зимний период зону горного массива. В последнем бурят скважины и прокладывают в них трубы. Верхние концы труб выводят на поверхность земли. В массиве аккумулируют холод в зимний период и осуществляют теплообмен между подаваемым в шахту атмосферным воздухом и массивом. Нижние концы труб выводят в выработку. При этом внутреннюю поверхность труб снизу до уровня расположенного в зоне грунта покрывают капиллярно-пористым материалом. На концах труб устанавливают теплообменники. В летний период охлажденный массив с помощью тепловой трубы используется для понижения т-ры шахтного воздуха. 3 ил.

8

сВежий eo3dt/x

//////////////

U2.2

ххх//

сВежай Воздух

Фагз