Устройство охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке Советский патент 1989 года по МПК E21F3/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в механизированных тупиковых горных выработках с комбайновым проведением при нагне- тательно-всасывающем способе проветривания.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения путем локализации тепла в зонах его выделения,

На чертеже схематически изображено устройство охлаждения воздуха в тупиковой горной выработке с комбайновой проходкой.

Устройство состоит из нагнетатель- ного вентиляционного трубопровода I, в одну из секций которого встроен воздухоохладитель 2 и воздуховыпуск- ной патрубок 3, секция снабжена обводным каналом 4. В узле соединения обводного канала 4 с концевой секцией 5 нагнетательного воздухопровода размещен переключатель воздушного потока, выполненный в виде установленных на поворотной оси 6 заслонок 7 и 8. Площадь большей заслонки 7 равна площади поперечного сечения секции нагнетательного вентиляционного трубопровода 1, а площадь меньшей заслонки 8 при диаметрах нагнетательного вентиляционного трубопровода и обводл

ного канала 0,8 м составляет 0,375 м члн 0,70-0,75 величины площади поперечного сечения трубопровода. Заслонки в переключателе воздушного потока закреплены на одной поворотной оси под углом (8Cf-c/), где oi - угол между осями вентиляционного трубопровода и обводного канала в узле их соединения ,

Переключатель воздушного потока обеспечивает возможность охлаждения в воздухоохладителе 2 только той части воздуха, которая подается в выра

ботку через воздуховыпускной патру

бок 3 при работе горнопроходческого комбайна и охлаждения всего подаваемого к забою воздуха при неработающем комбайне. Воздухоохладитель 2 соединен с магистральными трубопроводами для подвода 9 и отвода 10 хладоноси- теля. В линию воздухоохладителя 2 и с магистральным трубопроводом для отвода хладоносителя 10 встроен водо- охлаждающий теплообменник 1. полость для протока теплой среды которого соединены с трубопроводом 2 для подвода к забою выработки технолог ической воды на входе и с устройством 13 для пылеподавления в призабойной зоне на выходе. Перед входным патрубком водо- охлажр,ающего теплообменника 1 1 размещен многопозицпонный регулятор 14 проток;, выходные патрубки которого

O 5 0 5

Q

5

0

соединены с входными патрубками теьло- обменных устройств которыми снабжены электродвигатель исполнительного органа 15 и маслобак 16 горнопроходческого комбайна. Водоохлаждающий теплообменник 11 снабжен обводным каналом 17 по хладоносктелю. Для удаления от забоя отработанного воздуха система снабжена всасывающим трубопроводом 18. Заслонка 8 воздухораспределителя, служащая для частичного перекрытия обводного канала 4, снабжена пластинчатым удлинителем, который установлен с возможностью перемещения его в плоскости заслонки в направлении, перпендикулярном осевой линии обводного канала. Это позволяет обеспечить регулирование расходов воздуха, поступающего через воздуховыпускной патрубок 3 и направляемого к забою выработки по секции 5 нагнетательного вентиляционного трубопровода.

Устройство работает следующим образом.

При работе горнопроходческого комбайна заслонкой 7 перекрывается поперечное сечение секции нагнетательного вентиляционного трубопровода 1 и охлажденный в воздухоохладителе 2 воз- . через воздуховыпускной патрубок 3 поступает в призабойную зону выработки и движется в сторону забоя за счет депрессии, создаваемой во всасьшаю- щем трубопроводе 18. Рабочие места при зтом находятся в зоне движения охлажденного воздуха. I

Непосредственно к забою выработки по концевой секции 5 нагнетательного вентиляционного трубопровода через обводной канал 4 мимо заслонки 8 поступает 25% воздуха, В связи с тем, что эта часть воздуха не попадает в зону работы горнорабочих, охлаждение его не производится, Холодопроизводи- тельность воздухоохладителя 2 в этом случае равна величине тепловыделений между воздуховыпускным патрубком 3 и забоем выработки без учета тепловыделений пород плоскости забоя, разрушаемой горной массы и работающего горнопроходческого оборудования. Это позволяет нормализовать температурные условия по длине рабочей зоны выработки при понижении температуры воздуха в пределах, регламентируемых санитарными правилами по нормам температурных перепадов на рабочих местах. Этим обеспечивается также воз515

можность уменьшения габаритных размеров воздухоохладителя и его аэродинамического сопротивления, что весьма существенно при большой протяженности тупиковых выработок,

Вода, подаваемая на пылеподавле- ние при работе комбайна, из трубопровода 12 направляется в водоохлаж- дающий теплообменник I, по другой плоскости которого поступает хладо- носитель из воздухоохладителя 2. В процессе теплообмена между хладоно- сителем и водой от последней отводится тепло. На пылеподавление вода поступает охлажденной на 12-18 С, благодаря чему обеспечивается локализация тепловыделений от свежеобнажаемого горного массива и разрушаемой горной массы.

С помощью многопозиционного регулятора протока хладоноситель, поступающий из воздухоохладителя 2, на- превляется также в теплообменные устройства электродвигателя исполнительного органа 15 и маслобака 16. После отбора тепла хладоноситель поступает в обратный трубопровод 10, по которому направляется к холодильной машине. В связи с этим исключаются вынос и передача тепла и влаги вентиляционной струе теплой воды, нат-реваемой в теп- лообменных устройствах электродвига- |Телей и маслобака, используемой для орошения. Применительно к горнопроходческому комплексу Союз 19у хладо- носителсм в теплообменных устройствах может быть локализовано 100- 150 кВт тепловой мощности от работы электродвигателя и гидросистемы.

При неработающем комбайне воздухо- яыпускной патрубок 3 закрывается. Заслонкой 7 перекрырае . ся обводной канал 4. Охлажденный в воздухоохладителе 2 воздух по концевой секции 5 нагнетательного вентиляционного трубопровода направляется к забою выработки. С помощью регулятора 14 протока перекрывается подача хладоносителя через водоохлаждающий теплообменник 1 I и теплообменные устройства 15 и 16. Из воздухоохладителя 2 хладоноситель поступает в трубопровод 10 по обводному каналу 17. Достигаемое при этом увеличение расхода хладоносителя и охлаждаемого в воздухоохладителе 2 воздуха способствует увеличению холодо- производительности воздухоохладителя- которая в данном случае достаточ6

на для нормализации тепловых услоний в нризабойной рабочей зоне выработки. Холодопотребность выработки, про- водимой комбайном 4ПП-2 на глубине 1200 м, где температура горных пород составляет 45-48 С, а воздух охлаждается сосредоточенно, составляет в среднем 180-220 тыс.ккал/ч. Рассредоточенное охлаждение воздуха согласно шахтным исследованиям обеспечивает снижение холодопотребности выработки при достижении одинаковых параметров воздуха в рабочей зоне на 40-60%.

Формула изобретения

1.Устройство охлаждения воздуха

в тупиковой горной выработке, включающее холодильную машину, подключенную к трубопроводу технологической воды и к трубам для подвода и отвода хладоносителя к воздухоохладителю, установленному в секции нагнетательного

вентиляционного трубопровода, имеющей воздуховыпускной патрубок, о г- личающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем локализации тепла в зонах

его выделения, секция с воздухоохладителем снабжена обводным вентиляционным каналом с установленным в узле его соединения с нагнетательным трубопроводом двухпозиционньи 1 переключателем воздушного потока, выполненным в виде размещенных на одной поворотной оси заслонок, площадь одной из которых равна площади поперечного сечения вентиляционного трубопровода,

а отношение плошади второй заслонки - к площади поперечного сечения обводного канала составляет 0,70-0,75, при этом устройство снабжено установленным в линии связи воздухоохладителя

с трубопроводом для отвода хладоносителя водоохлаждающим теплообменником, полость для протока теплой среды которого соединена с трубопроводом технологической воды, и многопозиционным регулятором протока хладоносителя для подсоединения водоохлаждающе- го теплообменника к теплообменникам электродвигателя исполнительного органа и гидросистемы проходческого

комбайна,

2.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что заслонки двухпозиционного переключателя уста/5 /5. /

HOUKwe

/J If // П12ЮЗ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для нормализации тепловых условий рудничной атмосферы в механизированных тупиковых горных выработках с комбайновым проведением. Цель - повышение эффективности охлаждения путем локализации тепла в зонах его выделения. Устройство включает нагнетательный вентиляционный трубопровод (ТП), в одну из секций которого включен воздухоохладитель и воздуховыпускной патрубок. Секция с воздухоохладителем снабжена обводным вентиляционным каналом. С установленным в узле его соединения с выходом нагнетательного ТП двухпозиционным переключателем воздушного потока в виде установленных на одной поворотной оси заслонок. Площадь одной из заслонок равна площади поперечного сечения вентиляционного ТП, а отношение площади второй заслонки к площади поперечного сечения обводного канала составляет 0,70-0,75. Переключатель обеспечивает возможность эффективного охлаждения выработки при работающем и остановленном комбайне. В линии связи воздухоохладителя с ТП для отвода хладоносителя установлен водоохлаждающий теплообменник. Полость для протока теплой среды теплообменника соединена с ТП технологической воды и устройством пылеподавления в призабойной зоне. Перед входным патрубком теплообменника размещен многопозиционный регулятор протока хладоносителя, выходные патрубки которого соединены с теплообменниками электродвигателя и гидросистемы комбайна. Отработанный воздух удаляется от забоя всасывающим ТП. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Редактор Л. Гратилло

Составитель В. Львов

Техред Л.Сердюкова Корректор т. Малец ,

Заказ 6359/30

Тираж 410

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11303S, Москв,а, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

,,.,ии-«в - -.---ч .-.- .- в. («waB«v w w i B «.«-..

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное