Устройство для обогрева шахтного ствола Советский патент 1982 года по МПК E21F3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА ШАХТНОГО

СТВОЛА

Изобретение относится к горной про- . мышленности и может быть использовано дою подачи воздуха в шахту в зимнее время. Известнбустройство, в котором для нагрева воздуха, подаваемого в ствол шахты, на входе наружного воздуха устаJ aвливaereя контактный теплообменник 1 Недостатком известного устройства является необходимость изготовления дополнительных «поверхностей теплообменников для нагрева воздуха, что влечет за собой снижение эффективности теплового процесса Наиболее близким техническим решенает к предложенному $шляется устройство. в котором воздух, выходящий из шахты, проходя через насадку охлаждающего устройства, нагревает воду. Вода после охлаждающего устройства поступает в поверхностный теплообменник, расположенны в подающем шахтном стволе Наружный воздух в осенне-зимний период проходит через этот поверхностный теплообменник, нагревается и поступает в шахту 2 . Недостатками такого устройства я&ляются необходимость строительства охлаждающего устройства и поверхностного теплообменника в подающем стволе, а также необходимость монтажа подводящих водяных коммуникаций. Кроме того, наличие двух теплообменников (контактного и поверхностного) снижает потенциал тепла выходящего воздуха, а следовательно, понижает экономичность установки. Целью изобретения является сокращение расхода энергии та. нагрев наружного ; воздуха. Поставленная цель достигается тем, что устройство для обогрева шахтного ствола, включающее градирню и вентилятор, размещенный в канале подачи наружного воздуха в шахтный ствол, снабжено смесительной камерой, расположенной в канале подачи наружного воздуха и выполненной в виде призм с перфорированной поверхностью, имеющих в сечении трапешпо, при этом градирня соединена со сгмесительной камерой посредством воздуховода. Кроме того, предложенное устройство снабжено штуцером, расположенным на ко це воздуховода, На фиг. 1 показано устройство для о6 грева шахтного ствола со схемой автоматического управления; на фих. 2 - сечени на фиг. 1. Устройство для обогрева шахтного ств па состоит КЗ вентилятора 1, шахтного ствола 2, градирни 3, воздуховода 4, см сительной камеры 5 вз перфорированного листового материала, заслонок 6-8; штуцера 9 для слива сконденсировавшейся влаги из воздуха. Устройство снабжено датчиком температуры и влажности 10, промежуточным реле 11. Устройство работает следующим образом. В зимнее время холодный наружный воздух вентилятором 1 подается в смесительнута камеру 5, выполненную из листового материала и имеющую перфорацию в виде например, круглых отверотий. В камере 5 происходит смешение ХОЛОДНОГО воздуха от вентилятора и теплового воздуха, поступившего от градиртда 3, образующегося в результате охлаж- дешш воды, разбрызгиваемой в градирне, Количества поступающего холодного и теплового воздуха регулируются заслонками 6 и 7. Смесительная камера выпо№ нена в ввде полых призм, имеющих в сечешш трапецию, на боковых поверхностях которой имеются перфорации. Размеры перфорации выбираются, исходя из равенства аэродинамического сопротивлеШ1Я смесительной камеры 5 и воздуховода 4, Воздух, выходящий вз градирни, имеет 100°6-ную относительную влажност и содержит количество влаги. Попадая на перфорированную поверхность смесительной камеры, лары воды из воздуха конденсируются на ней и под действием сшг тяжести стекают в нижню часть воздуховода 4 и через штуцер 9 удаляются из устройства. Во всех извест ных устройствах для подогрева ствола влага из подаваемого воздуха поступает в шахту и ухудшает условия труда, кон денсирртсь на ограждающих конструк1 1иях При равномерном распределении перфораций на поверхности смесительной камеры достигается равномерное перемешивание теплового воздуха из градирни и холодного наружного воздуха, температура воздуха по сечению вхрдного патрубка шахтного ствола 2 одинакова и воздух подается в шахту юстоянной температуры по сечению воздуховода. Постоянство температуры подаваемого в шахту воздуха независимо от колебаний температуры наружного воздуха достш ается регулировкой количества подаваемого воздуха с помопшю заслонок 6 - 8. Регулировка расхода воздуха с помощью заслонок 6-8 может производиться вручную и автоматически. Благодаря .перфорациям на боковой поверхности смесительной камеры, происходит перемешивание холодного наружного воздуха и теплого воздуха из градирни, в результате чего достигается равноме1 ная температура по сечению потока воздуха, подаваемого) в шахту. Поток, воздуха с одинаковой температурой по сечению ствола улучшает условия труда, в шахте. Постоянство температуры и влажнооти подаваемого в шахту воздуха независимо от метереологических условий на поверхности земли обеспечивается регулировкой количества подаваемого наружного воздуха и воздуха из градирни.с помощью заслонок 6-8. Регулировка расхода воздуха с помощью заслонок 6 - 8 может производиться вручную в автоматически. Для автоматического регулирования в воздуховоде 4 устанавливается датчик 10 температуры и влажности. При понижении температуры и влажности воздуха, по даваемого в шахту, сигнал от датчика 10 поступает на промежуточное реле 11 и от него заслонкам 6-8. При этом заслонка 7 уменьшает количество подаваемого наружного (холодного) воздуха, а заслонки 6 и 8 увеличивают подачу воздуха (теплого) из градирни, и восстанав-° ливается заданная температура подаваемого в шахту воздуха. Предлагаемая конструкция позволяет избежать обмерзание шахтного, ствола и сократить энергетические затраты на нагрев наружного воздуха с отрицательными , температурами за счет подачи в ствол шахТу воздуха с положительной температурой и утилизации теплого воздуха от прошводственной градврни. Применение предлагаемого устройства позволяет улучшить условия работы шахтеров и повысить производительность их труда за счет подачр в шахту потока воз духа спостоянной температурой и влажностью, Ф о рмула изобретения 1. Устройство для обогрева шахтного сгвопа, включающее градирню и вентили

тор, размещенный в канале подачи наружного воздуха в шахтный ствол, отличающееся тем, что, с целью сокращения расхода энергии на нагрев наружного воздуха, оно снабжено смеситель-$ ной камерой, расположенной в канапе подачи наружного воздуха и выполненной в виде првзм с перфорированной поверхностью, имеющих в сечении тргшеиию, при этом градирня.соединена со смеси- 0 тельной камерой посредством воздухо-;. шода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Луговарий С. И., Шкута Э. И., Ошмлянский И.Б. и Немченко А. А. Ct вершенствование разработки и вентиляции рудников. М., Недра, 1968, с. 286-289 рис. 148 (прототип).