Устройство для обогрева ствола и охлаждения шахтных выработок Советский патент 1982 года по МПК E21F3/00 

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно к обогреву шахтных стволов и охлаждению возду-ха в выработках глубоких угольных шахт. В настоящее.время вентиляционный воздух, подавае1 й в ствол шахты, предварительно подогревается до. температуры , чтобы не допустить обмерзания стенок. .

Известно устройство для охлаждения, в котором поступакицйй в ствол вентиляционный воздух нагревается за счет тепла конденсации хладагента в стационарной холодильной установке.Устройство включает компрессор, конденсатор дроссель, испаритель, канал подачи наружного воздуха, систему подачи хладоносителя, воздухоохладительные аппараты, размещённые в глу-боких -оризонтах, контактный теплообменник, установленный на входе канала подачи наружного воздуха и соединенный с конденсатором fl}.

известное устройство позволяет сократить расход тепловой энергии, получаемой за счет, сжигания топлива. Однако из-за увеличения температуры конденсации и рассогласования во время действия cHCTeivM обогрева и холодильной установки, связанного с тем, .

что в наиболее холодный период установка обычно не работает, применение данного устройства не всегда целесообразно.

Известно устройство дляобогрева ствола шахты, содержащее калориферы и соединенные с ними трубопроводы с теплоносителем, два датчика тетературы, выходы которых подключены к

10 входам усилительно-преобразующего элемента, к выходу которого подсоединен управляемый клапан, установленный на входном трубопроводе теплоносителя, лядеа, нагнетательные венти15ляторы, диспетчерский пульт, станцию управления ii регулирования,сигнальное табло и электроннуюдгхему C2J. .Гнедостатком известного устройства является его неприспособленность

20 для утилизации вторичного тепла и невозможность охлаждения с его помощью горных выработок.

Цель изобретения - повышение эко- номичности и осуществление охлажде25ния штрека за счет утилизации отводимого из горных выработок тепла, используемого для подогрева воздуха, подаваемого в шахту.

Указанная цель достигается тем,

30 что устройство для обогрева ствола и охлаждения шахтных выработок, содержащее калориферы и соединенные с ними тр1 бопроводы с теплоносителе два датчика температуры, выходы которых подключены к входам усилитель но-преобразующего элемента, к выход которого подсоединен управляе1 ий кл пан, установленный на входном трубо проводе, снабжено штрековыми теплоприемниками с хлёщагентом и прилот женными в теплоприемнике штрековыми трубопроводами с энергоносителем , циркуляционными насосами, понизителем давления, стволовыми трубопроводами с энергойосителем и подключенными в параллель к ним холодильной установкой и дополнительнЕЛМи ка лориферами, причем первый датчик температуры установлен в окружающем воздухе, второй -- в энергоносителе, а штрековые и ствольные трубопровод с энергоносителем соединены с понизителем давления и циркуляционными насосами. На чертеже изображено устройство для обогрева шахтного ствола и охла дения горных выработок, общий вид. Устройство имеет воздухонагревательную установку 1, содержащую основные калориферы 2 и дополнительные калориферы 3, холодильную установку 4,понизитель 5 давления, свя занные между собой ствольными трубо проводами энергоносителя б, причем пониэатель 5 давления .посредством штрековых трубопроводов - с энергоносителем 7, на которых установлен циркуляционный насос 8, связан с теплоприемниками 9, состоящими из о дельных герметичных полых панелей 10, внутри которых проходят охлаждающие трубопроводы 11, присоединен ные к штрековым трубопроводам 7. ; Теплоноситель к калориферам 2 под водится по входному трубопроводу 12 Его расход регулируется контрольнорегулирующим блоком 13, состоящим из управляемого клапана 14, электрически связанного через усилительно-преобразующий элемент 15 с датчиком 16 температуры энергоносителя 16 и датчиком 17 температуры наружного воздуха. Устройство работает следующим образом. Воздухонагревательная установка 1, получает тепло на дополнительные догревающие калориферы 3 от теплоприемников 9, установленных на глубоком горизонте, плотно прилегающим к поверхности горных выработок и выполняющих одновременно функцию арочнойкрепи. Теплоприемники 9, частично заполненные хладагентом, например хладоном 12, воспринимают тепло горных пород. Под действием теплопритоков хладагент в панелях 10 кипит и его пары конденсируются на охлаждающих трубопроводах 11, проходящих внутри панелей 10. Тепло конденсации передается к энергоносителю, проходящему по трубопроводам 11. Нагретый,энергоноситель по штрековым трубопроводам 7 подается к понизителю 5 давления, далее по трубопроводам стволового контура 6 подводится к дополнительным догревающим калориферам 3, где охлаждается приточным вентиляционным воздухом. После этого по трубопроводам стволового б штрекового 7 контуров возвращается в теплоприемнИки 9. В воздухонагревательной установке происходит нагрев воздуха последовательно в калориферах 2 и в дополнительном догревающем калорифере 3, причем суммарная тепловая мощность воздухонагревательной установки 1 обеспечивается подачей необходимого количества теплоносителя от котельной и неуправляемым процессом теплоотдачи горных пород. Подача тепла от шахтной котельной регулируется контрольнорегулирующим блоком 13, состоящим из управляемого клапана 14,электричес- ки связанного через усилительно-преобразующий элемент 15 с датчиками 16 и 17 температуры,; установленными на трубопроводе энергоносителя стволового контура бив потоке наружного воздуха, поступающего к воздухонагревательной установке; 1. Воздухонагревательная установка 1 зимой работает в двух режимах: в холодный период работают, калориферы 2 и. дополнительные догревающие калориферы 3| в переходный период - дополнительные догревающие калориферы 3. В теплый период трубопроводы стволового контура б подключены только к холодильной установке 4. Предлагаемое устройство, наряду с утилизацией .тепла для нагрева вентиляционного воздуха, препятствует поступлению, тепла горных пород в выработки и производит охлаждение шахтного воздуха, кроме того, оно позволяет сократ.ить расход тепла на обогрев вентиляционного воздуха главного потребителя тепла на шахте - на 5-6%, что обеспечивает значительный экономический эффект. Формула изобретения . Устройство для обогрева ствола и охлаждения шахтных выработок, содержащее калориферы и соединенные с ними -трубопроводы с теплоносителем, два датчика температуры, выходы которых подключены к входам усилительнопреобразующего элемента, к выходу которого подсоединен управляемый