Устройство для охлаждения воздуха в лаве Советский патент 1981 года по МПК E21F3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА В ЛАВЕ

Изобретение относится к кондиционированию воздуха, а более конкретно к устройствам для охлаждения рудничного воздуха в подземных горных выработках, в частности в лавах с механизированной крепью. Известно техническое решение, вклк чаюшее охлаждение воздуха в паве путем размещения в ней теплообменных пове1 хностей, охлаждаемых водой 1. Недостатком известного технического решения является недостаточно высокая эффективность охлаждения воздуха. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устрой- ство для охлаждения воздуха в подземны горных выработках- в частности, в призабойной зоне лавы с механизированной крепью, в котором прикрепляемые км. вер хняку механизированной крепи теплообменники выполнены в виде плоских решеток, располагаемых в один или несколько рядов параллельно плоскости верxнякaL2J. Регулирование холодопроизводительностя осуществляется путем изменения температуры хладагента, т.е. режима работь холодильной установки, или путем изменения количества плоских решеток, устанавливаемых на одной секции крепи параллельно верхняку на высоте noife- речного сечения лавы. Недостатками известного устрой&тва являются: -невысокое значение коэффициента теплоотдачи в связи с тем, что теплообменники располагаются в зоне меньших скоростей движения воздуха, также параллельно потоку; - конструкция и расположение плоских решеток спсхзобсгвуюг отложению пыли на их поверхностях в запыленной среде лавы и тем самым приводят к снижению коэффициентов теплопередачи охлаждающих поверхностей устройства, а также затруд 8НЯ01 Опютку топлообмеиной noBepixirot -H во время эксплуатации; - Р евозможность регулирования хо- подопроизводнтельности устройства в течение технологичоского цикла в паве боз изменения режкма работы холодильной машины (изменения начальной температуры хладоноситепя или расхода хладоносителя)или без изменения к-оличества плоских теплообменников; - неравномерность распределения охлажденного воздуха по. сечению лавы/ Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства для охлаждения воздуха, .движущегося под действием общешахтной депрессий, обеспечения возможности регулирования его производительности без изменения режима работы холодильной машины или площади Гоплооб МИННОЙ поверхности а также уд обства его эксплуатации в стесненном пространстве лавы. Поставленная цель достигается тем, что соединительные патрубки снабжены шарнирами, имеюишми подвижные и неподвижные звенья для подвешивания теплообменника к верхняку секции механизи рованной крепи и узлом для его фиксации под углом от О .до 90 к плоскости вер хняка и расположены на одной оси, проходящей через торцы патрубков, при этом подвижные звенья шарниров выполнены в виде трубок и жестко соединены с патрубками теплообменника,а неподвижные звенья имеют штуцеры для присоеди нения к сети жидкого хладоносителя ил соединения теплообменников между собой установленные со стороны, противополож ной стороне присоединения патрубка к шарниру. Кроме того, плоские теплообменники выполнены в виде трубчатых змеевиков, Причек каждый плоский теплообменник имеет длину, не превышающую ширину просвета между гидростойками секции механизированной крепи. На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг. же,,вид сбоку; на фиг.З- разрез присоединительного узла плоского теплообменника. Устройство для охлаждения воздуха в лаве содержит подвешиваемьте к верх- няку 1 секции механизированной крепи плоские, выполненные, например, в вид трубчатых 3MetBMKOB, теплообменники 2 и св.язуюшую их сеть жидкого хладоноситепя 3,4 .4 Плоские теплообменники 2 имеют входные и выходные патрубки 5 для подсоединения к сети жидкого хладоносителя 3,4 и соединения между собой. Патрубки 5 каждого теплообменника 2 расположены на одной оси, проходящей через окончания его торцов. Каждый теплообменник 2 снабжен шарнирными соединениями 6 для подвешивания его к верхняку 1 секции крепи. Подвижное звено 7 шарнирного соединения 6 выполнено в виде трубки, жестко сое риненной с патрубком теплообменника 2 .Неподвижное звено 8 шарнира 6 со стороны, противоположной введенному в него патрубку 5, имеет штуцер 9 для присоединения к сети жидкого хладоносителя 3,4. Между подвижными 7 и неподвижными В, прикрепленными к верхняку 1 крепи, звеньями шарниров 6 имеется сальниковое уплотнение 1О высокого давления. Благодаря конструкции шарниры & одновременно выполняют роль коллекторов, через которые плоские теплообмен- . НИКИ устройства подключают к сети жидкого хладоносителя 3, 4, Длина каждого плоского теплообменника охлажцаюшего устройства меньше ширины просвета меисду гидростойками отдельной секции механизированной крепи, что позволяет повернуть его в случае необходимости под острым углом к верхняку крепи и вернуть в исходное положение,когда такая необходимость отпадает.Высота Н теплообменника определяется конкрет- условиями применения и должна обеспечить соблюдение необходимых зазоров для перемещения горнорабочих в лаве. На одной секции механизированной крепи располагают два или четыре плоских теплообменника, которые последовательно соединяют между собой и сетью жидкого хладоносителя 3,4 с помощью гибких высоконапорных рукавов Ц. В качестне соединительных рукавов могут быть применены серийно выпускаемые промышленностью резинотканевые рукава. При попарном расположении теплообменников 2 должен соблюдаться принцип противотока подачи хладоносителя в теплообменники и потока воздуха в лаве. Охлаждающие устройства равномерно, в соответствии с расчетом, размещают по длине лавы., прикрепляя плоские теплообменники 2 с помощью ша11Н 1ров 6 к верхняку 3. секции механизированной крепи с опнг.:й 5 или по обо стороны от забой11ых гидростсек 12. Группы теплообменников от дельной секции параллельно подключают к магистральным трубопроводам сети жидкого хладоносителя 3,4. Конструкция устройства обеспечивает более равномерное распределение охлажденного воздуха по сечению лавы, так как в данном случае достигается высока турбулизация потока воздуха. Шарниры обеспечивают возможность свободного перемещения рабочих по лаве, производи ремонт и очистку теплообменной поверхности охлаждающего устройства, производить другие работы путем отклонения теплообменников в одну или другую сторону. Конструкция устройства предотвра щает отложение пыли на поверхности те лообменников, так как теплообменники расположены в зоне высоких скоростей движения воздушной струи, а тшсже в предлагаемой конструкции отсутствуют перегородки и многорядность с малым расс;тоянием между плоскими теплообме никами, как в известной. Воздушный поток, движущийся в лаве под-действием общешахтной депрессии, проходя через змеевиковые плоские теплообменники, охлаждается. Применение предлагаемого устройства обеспечивает рассредоточенное охлаждение воздуха вдоль всей лавы с поддержанием задан ной температуры воздушной струи и минимального температурного напора межд воздухом и окружающим горным массиФормула изобретения 1, Устройство для охлаждения воздух в лаве, включающее подвешиваемые к верхняку секции механизированной креп с гидростойками плоские теплообменник соединенные последовательно в группы и имеющие соединительные патоубкн и 1 сеть жидкого хладоносителя, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повыщения эффективности работы устройства для охлаждения воздуха, движущегося под действием общещахной депрессии, обеспечения возможности регулирования его производительности без изменения режима работы холодильной машины или площади теплообменной поверхности, а также удобства его эксплуатации в стесненном пространстве лавы, соединительные патрубки снабжены шарнирами, имеющими подвижные и неподвижные звенья для подвешивания теплообменника ж верхняку секции механизированной крепи и узлом для его фиксации под углом от О до 9О° к плоскости верхняка и расположены на одной оси проходящей через торцы патрубков, при этом подвшкные звенья шарниров выполнены в виде трубок и жестко соединены с патрубками теплообменника, а неподвижные звенья имеют щтуцеры для присоединения к сети жидкого хладоносителя или соединения теплообменников между собой, установленные со стороны, противоположной стороне присоединения патрубка к шарниру. 2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что,плоские теплообменники выполнены в виде трубчатых змеевиков. З.Усгройство по ПП.1 к 2,0 т л и ч а ющ е е с я тем, что каждый плоский теплообменник имеет длину, не превышающую щирину рросвета между гидростойками секции механизированной крепи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.;Щербань А.Н., Кремнев О.А., Журавленке В.Я.. Руководство по регулированию теплового режима щахт. М., Недра, 1977, а 37. 2. Заявка ФРГ № 2721653, кл. E21F 3/00,1977 (прототип). //.. к..-----------, a. 2

У////////////////////Л