Шахтный воздухоохладитель Советский патент 1992 года по МПК E21F3/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении горноспасательных работ в условиях высоких температуры и влажности воздуха и при отсутствии энергоснабжения, например, при тушении подземных пожаров, спасении людей, застигнутых пожарами или взрывами горючих газов.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения воздуха при длительной .непрерывной работе воздухоохладителя за счет использования получаемого непосредственно в процессе охлаждения углекислотного льда,

На фиг. 1 представлена схема шахтного воздухоохладителя; на фиг. 2 - разрез А-А

на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальная схема гидравлического замка; на фиг. 4 - воздухоохладитель с пневматической воздуходув- кой.

Шахтный воздухоохладитель состоит из теплоизолированной емкости 1, внутри которой расположены развальцованные в стенках емкости теплообменники 2 с входным 3, сообщающимся с атмосферой, и выходным 4 коллекторами, эжектора 5, всасывающий канал 6 которого сообщен с выходным коллектором 4 теплообменников, газоотводящего трубопровода 7, сообщающего внутреннюю полость 8 теплоизолированной емкости 1 с соплом 9 эжектора 5, баллонов 10 высокого давления, наполненVJ

00

-N

N

ных сжиженной углекислотой и соединенных с внутренней полостью 8 теплоизолированной емкости 1 трубопроводом 11 с гидравлическим замком 12, имеющим подпружиненный затвор 13, настроенный путем сжатия пружины 14 на давление тройной точки углекислоты.

При необходимости увеличения подачи воздуха и изолированного отвода образующегося углекислого газа воздухоохладитель снабжен воздуходувкой 15, соединенной с входным коллектором 3 теплообменников и имеющей пневмодвигатель 16, сообщающийся посредством газоотводящего трубопровода 7 с внутренней полостью 8 теплоизолированной емкости 1.

Воздухоохладитель работает следующим образом.

Открывают вентили баллонов 10, наполненных сжиженной углекислотой. Углекислота в жидкой фазе по сифонным трубкам поступает из баллонов 10 в трубопровод 11 и далее к гидравлическому замку 12, установленному во внутренней полости 8 тепло- изолированной емкости 1. После достижения давления в трубопроводе 11 свыше давления в тройной точке углекислоты (5, 28 эта), на которое настроен затвор 13 гидравлического замка 12, происходит дополнительное сжатие пружины 14 и открытие трубопровода 11. Жидкая углекислота под давлением не ниже давления тройной точки выбрасывается из трубопровода 11 во внутреннюю полость 8 теплоизолированной емкости 1, где при резком падении давления до атмосферного происходит ее возгонка с образованием газовой фазы (76%) и до 24% углекислотного льда. Образующаяся во внутренней полости 8 теплоизолированной емкости 1 газовая фаза углекислоты поступает по газоотводящему трубопроводу 7 к соплу 9 эжектора 5 или в пневмодвигатель 16 воздуходувки 15, за счет работы которых происходит движение воздуха из атмосферы через теплообменники 2 к потребителям. Углекислотный лед накапливается во внутренней полости 8 теплоизолированной емкости 1, где при контакте с теплообменниками 2 сублимирует при -78°С и охлаждает циркулирующий в теплообменниках 2 воздух. Образующаяся при сублимации углекислотного льда во внутренней полости 8 емкости 1 газовая фаза продолжает поступать по газоотводящему трубопроводу 7 к источнику тяги (эжектору или пневматической воздуходувке), поддерживая таким образом непрерывное движение воздуха из атмосферы через

теплообменники. При снижении давления в трубопроводе 11, в котором расположен привод затвора 13 гидравлического замка 12, до давления тройной точки углекислоты

происходит срабатывание гидравлического замка 12 и запирание трубопровода 11. При этом углекислота в трубопроводе 11 и в напорных полостях гидравлического замка 12 сохраняется в жидкой и газообразной фазе,

предупреждается образование углекислотного льда. Таким образом, устройство сохраняет постоянную готовность к работе и пропускную способность, трубопровод 11 снова автоматически откроется при подсоединении дополнительно к системе новых уг- лекислотных баллонов 10 и открытии их вентилей.

Степень охлаждения и осушения воздуха регулируется изменением скорости движения воздуха в теплообменниках 2, количества установленных во внутренней полости 8 теплоизолированной емкости 1 теплообменников 2.

Формула изобретения

1.Шахтный воздухоохладитель, включающий теплоизолированную емкость, расположенный внутри нее теплообменник с входным и выходным коллекторами, эжектор, всасывающий канал которого сообщен с выходным коллектором теплообменника, газоотводящий трубопровод и баллоны высокого давления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности

охлаждения при-длительной непрерывной работе, концы теплообменников развальцованы в стенках теплоизолированной емкости, при этом баллоны высокого давления наполнены сжиженной углекислотой и

соединены с внутренней полостью теплоизолированной емкости, посредством трубопровода с гидравлическим замком, имеющим подпружиненный затвор, настроенный на давление тройной точки углекислоты.

2.Воздухоохладитель по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что входной коллектор теплообменников сообщен с атмосферой, при этом внутренняя полость теплоизолированной емкости сообщена с соплом эжектора посредством газоотводящего трубопровода.

3.Воздухоохладитель по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что он снабжен воздуходувкой с пневмодвигателем, соединенной с входным коллектором теплообменника, при этом газоотводящий трубопровод сообщен с пневмодвигателем воздуходувки.

Фиг.1

##-Ј ft о ###

Использование: тушение подземных пожаров. Сущность изобретения: шахтный воздухоохладитель содержит теплоизолированную емкость, расположенные внутри нее теплообменники с входным и выходным коллекторами. Концы теплообменников развальцованы в стенках теплоизолированной емкости. Выходной коллектор теплооб- менников сообщен с всасывающим каналом эжектора, а входной - с атмосферой. В устройстве имеются газоотводящий трубопровод и баллоны высокого давления, наполненные сжиженной углекислотой. Баллоны высокого давления соединены с внутренней полостью, теплоизолированной емкости посредством трубопровода с гидравлическим замком, имеющим подпружиненный затвор, настроенный на давление тройной точки углекислоты. Газоотводящий трубопровод воздухоохладителя имеет возможность сообщения или с соплом эжектора, или с пневмодвигателем воздуходувки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. сл

13

ҐW «

Л

I

л

Фиг.З