Шахтный регулятор температуры воздушного потока Советский патент 1992 года по МПК E21F1/08 

//y/////y/7///// Y//y////y //ys //;. ///////

Фиг.1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для регулирования теплового режима средствами вентиляции.

Известен способ кондиционирования рудничного воздуха, заключающийся в изменении количества подаваемого в выработку свежего воздуха.

Однако применимость этого способа ограничена производительностью вентилятора главного проветривания.

Известны также различные пассивные регуляторы воздухораспределения в шахтных вентиляционных сетях в виде перемычек, в том числе с вентиляционными окнами различной площади и конфигурации. При их использовании появляется возможность воздействия на температуру вентиляционного потока за счет изменения его дебита путем перекрытия части площади отверстий в установленной в вентиляционном окне перегородке, однако такие регуляторы сложны (содержат электродвигатель, редуктор; приводные барабаны и гибкие шторы), требуют затрат энергии для осуществления своей работы и не позволяют непосредственно без каких-либо дополнительных устройств поддерживать заданную температуру потока воздуха в автоматическом режиме.

Це/ib изобретения - снижение энергозатрат на регулирование температуры и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в шахтном регуляторе температуры воздушного потока, включающем раму с вентиляционным окном, в котором установлена перфорированная перегородка, и соединенный с приводом подвижный перфорированный элемент, подвижный элемент выполнен с отверстиями размером, равным размеру отверстий перегородки, и установлен с возможностью перекрытия отверстий перегородки, привод выполнен в виде гидроцилиндра с легкокипящим наполнителем и рычага, одним концом соединенного с подвижным перфорированным элементом, а другим - шарнирно со штоком гидроцилин- дра.

Поставленная цель достигается тем, что рычаг выполнен с переменной длиной пле- чей.

Предлагаемое устройство пригодно для регулирования количества теплоносителя (бурильного раствора) при аксиальном изменении взаимного положения отверстий в кон центрических трубах скважин и позволяет автоматически поддерживать заданную температуру воздуха при ее колебаниях.

Сущность изобретения состоит в автоматическом, в зависимости от температуры воздуха, изменении проходного сечения вентиляционного окна, что позволяетстабилизировать температуру воздушного потока. В зависимости от условий теплообмена в выработке увеличение расхода воздуха может приводить к снижению или росту температуры потока, что может быть учтено вы0 бором (первого или второго) приводного рычага.

На фиг.1 приведена схема установки регулятора (в вентиляционной горной выработке при осуществлении связи между

5 штоком гидроцилиндра и подвижным элементом при помощи рычажного механизма С регулируемой длиной плечей в двух крайних положениях при температуре воздуха IB, большей температуры кипения (конденса0 ции) Гк наполнителя гидроцилиндра; на фиг.2 - то же, при te tic.

Шахтный регулятор температуры воздушного потока содержит установленную в горной выработке 1 раму 2 с вентиляци5 онным окном 3, перекрытым перфорированными перегородкой 4 и подвижным перфорированным элементом 5, установленным с возможностью возвратно поступательного перемещения вдоль

0 перфорированной перегородки 4, гидроцилиндр 6 со штоком 7, соединенным с подвижным перфорированным элементом 5 при помощи рыча кного механического привода 8. Перфорация может быть выполнена не5 посредственно в раме 2, что исключает необходимость в устройстве вентиляционного окна 3 и установке неподвижной перфорированной перегородки 4.

Устройство работает следующим обра0 зом.

При изменении температуры омывающей гидроцилиндр 6 вентиляционной струи te в последнем за счет нагрева или охлаждения происходит кипение или конденсация

5 наполнителя, что влечет за собой изменение внутреннего давления в гидроцилиндре б и перемещение его штока 7. Благодаря механической связи 8 гидроцилиндра с подвижным перфорированным элементом 5 устройства перемещение штока 7 преобра0 зуется в пропорциональное перемещение перфорированного элемента 5. При этом изменяется взаимное положение отверстий в перфорированной парегородке 4 и перфорированном элементе 5, что соответствен5 но изменяет живое сечение для прохода воздуха через регулятор, благодаря чему изменяется количество проходящего по выработке воздуха, а следовательно, и его температура, поскольку изменяются уеловия теплообмена вентиляционной струи с горным массивом и технологическим оборудованием. Посколькупри конкретных начальных параметрах наполнителя в гидроцилиндре (тип, количество, давление па- ров) устройство способно реагировать лишь на одно значение тв и, выбор этих параметров производят в зависимости от нео& ходимости поддержания верхнего или нижнего пределов заданного диапазона te- Для случая ограничения верхнего предела допустимого температурного диапа- зона начальные параметры наполнителя выбираются таким образом, чтобы при атмосферном давлении в гидроцилиндре 6 выполнялось условие t Твмакс. Тогда при превышении верхнего предела tB наполни-, тель вскипит, давление его паров повысится и выдвинет шток 7, перемещая при помощи рычажного привода 8 подвижный перфори- рованный элемент 5 в необходимое по условиям теплообмена крайнее положение (фиг.1). При необходимости ограничения нижнего предела допустимого температурМИНЫЫЫ

ного диапазона Тв условие tK tu В гидроцилиндре 6 должно выполняться при давлении, меньшем атмосферного на глубине выработки. В этом случае при понижении температуры в выработке ниже заданной пары наполнителя в цилиндре полностью сконденсируются и под действием атмо&- ферного давления шток 7 будет вдавлен в гидроцилиндр 6 до минимального объёма, занимаемого жидкостью, и при помощи связи 8 подвижный перфорированный элемент 5 переместится в противоположное крайнее положение (фиг.2).

В зависимости от различной для конкретных условий интенсивности теплообмена при изменении живого сечения чдля прохода воздуха выбирается пропорциональность перемещения штока 7 и перфори

0 5 0

5

0

5

0

рованного элемента 5, осуществляемая механизмом привода 8. В частности, при рычажном приводе 8 предусмотрено изменение длины плечей. В случае же совпадения необходимого перемещения перфорированного элемента 5 с термообъемной характеристикой гидроцилиндра 6 возможно исключение из конструкции устройства механической связи 8 и непосредственное соединение штока 7 с подвижным перфорированным элементом 5.

Шахтный регулятор температуры воздушного потока в выработке позволяет автоматически поддерживать заданную температуру воздуха на протяжении всего годового цикла колебаний наружных климатических условий. При этом благодаря упрощению конструкции исключаются затраты энергии на привод регулирующего органа и затраты на содержание обслуживающего персонала.

Формула изобретения

1.Шахтный регулятор температуры воздушного потока, включающий раму с вентиляционным окном, в котором установлена перфорированная перегородка, подвижный перфорированный элемент, соединенный с приводом и установленный с возможно- стью перекрытия отверстий перегородки, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на регулирование температуры и упрощения конструкции шахтного регулятора, привод выполнен в виде гидроцилиндра с легкокипящим наполнителем и рычага, одним концом соединенного с подвижным перфорированным элементом, а другим - шарнирно со штоком гидроцилиндра.

2.Регулятор по п.1,отличающийся тем, что рычаг выполнен с переменной длиной плеч.

////// //////////////////////ХУ////////////

ХУ//

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для регулирования температуры воздушноS// Г////////% //ЛЛ ///У/ го потока средствами вентиляции. Цель изобретения - снижение затрат на регулирование температуры и упрощение конструкции шахтного регулятора. Для достижения цели привод выполняют в виде гидроцилиндра 6 с легкокипящим наполнителем и рычага 8, одним концом соединенного с подвижным перфорированным элементом 5, а другим шарнирно со штоком 7 гидроцилиндра 6. При изменении температуры воздуха происходит кипение или конденсация наполнителя, что приводит к перемещению штока 7. В результате изменяется взаимное положение отверстий в перфорированной перегородке 4 и перфорированном элементе 5, из-за чего изменяется количество проходящего по выработке воздуха, а следовательно, и его температура. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С 4 Ov О СО

/ / ///r//7//7/ / 7 / rZ72r

Фиг. г

Редактор А. Долинич

Техред М.Моргентал

Заказ 596ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Корректор М. Пожо