Шахтная самоходная установка для доставки пожарного оборудования и горноспасательной техники по горным выработкам к очагу пожара Советский патент 1983 года по МПК E21F5/00 A62C27/00 E21F13/00 

(54) ШАХТНАЯ САМОХОДНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДОСТАВКИ ПОЖАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ГОРНОСПАСАТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ПО ГОРНБ1М ВЫРАБОТКАМ К ОЧАГУ ПОЖАРА 1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в угольных шахтах при ликвидации подземных пожаров и аварий.

По основному авт. св. № 863884 известна ийахтная самоходная установка для доставки пожарного оборудования и горноспасательной техники по горным выработкам к очагу пожара, включающая тележку с ко- , лесными парами, пневмодвигатель, сосуд с жидким азотом, заключенный в теплоизолируюш,ий кожух с внутренним и наружным торцами, испаритель, вентилятор с пневмоприводом для обдува испарителя, кабину и систему управления и регулировки, обечайку, конфузор,- тройник с установленным в нем шибером и сдвоенным створчатым клапаном, причем сосуд с жидким азотом .установлен с зазором в теплоизолирующем кожухе, внутренний торец ко1;орого в верх ней части выполнен с отверстием, обечайка одним концом соединена с внутренним торцом теплоизолирующего кожуха, другим - с конфузором со стороны его большего основания, который, в свою очередь, меньшим основанием посредством тройника с установленным в нем шибером соединен

с кабиной самоходной установки, а сдвоенный створчатый клапан установлен на наружном торце теплоизолирующего кожуха, при этом испаритель установлен в обечайке, а вентилятор с пневмоприводом - в тройнике 1.

Недостатками известной установки являются большой расход газообразного азота (90-120 Нм) и длительное время (2-2,5 ч) приведения установки в действие.

Целью изобретения является экономия энергозатрат за счет сокращения времени подготовки установки к работе.

Цель достигается тем, что шахтная самоходная установка для доставки пожарного оборудования и горноспасательной техники по горным выработкам к очагу пожара снабжена трубопроводом с распределительным краном, соединяющим выход испарителя с незаполненным пространством сосуда с жидким азотом.

На чертеже изображена принципиальная схема шахтной самоходной установки.

Шахтная самоходная установка содержит сосуд 1, заполненный сжиженным азотом и заключенный в теплоизолирующий кожух 2. На наружном торце 3 кожуха имеется сдвоенный створчатый впускной нормально закрытый клапан 4. На внутреннем торце 5 кожуха в верхней его части выполнено небольшое отверстие 6. Сосуд I установлен в кожухе горизонтально с зазором 7 по отношению ко всем стенкам кожуха. К внутреннему торц,у 5 подсоединена обечайка 8, соединенная с конфузором 9. Внутри обечайки установлен испаритель 10, предстарляющий собой систему оребренных труб, соединенный с сосудом 1, и обдувающий его вентилятор 11 с пневмоприводом 12. Сосуд 1 и испаритель 10 соединены трубопроводом подачи жидкого азота с вентилем 13. Кабина 14 соединена с обечайкой 8 после конфузора 9 посредством тройника 15 с установленным в нем шибером 16, регулируюшим подачу охлажденного воздуха внутрь кабины. Сжатый газообразный азот, полученный на выходе испарителя 10, подводится к пневмодвигателю 17 ходовой части 18, представляющей собой тележку с колесными парами, через распределительный кран 19 и к регулирующему клапану 20, а затем к пневмоприводу 12 вентилятора. Шахтная самоходная установка снабжена сбрасывающим клапаном 21 и системами регулировки и управления, в том числе приборами для контроля количества сжиженного азота в сосуде, давления сжатого азота в разводящих магистралях (не показаны). Выход испарителя соединен через распределительный кран 22 или с верхней частью сосуда 1 трубопроводом 23 или с распределительным краном 19 и регулирующим клапаном 20. Все средства управления внесены в кабину. Установка работает следующим образом. При наполнении сосуда 1 жидким азотом первые порции азота испаряются и охлаждают сосуд, после чего жидкий азот заполняет внутреннее пространство сосуда. После заправки азот кипит за счет тепла внутренних частей теплоизолирующего кожуха и его давление повыщается, при этом газообразный .азот находится в верхней части сосуда 1. Для дальнейшего подъема давления открывают, вентиль 13, и жидкий азот под давлением столба жидкости в сосуде 1 поступает по трубопроводу, расположенному ниже сосуда с жидким азотом, в испаритель 10. За счет тепла трубок и ребер испарителя жидкий азот испаряется и в газообразном состоянии через распределительный кран 22 по трубопроводу 23 поступает в сосуд I, поднимая в нем давление до 10-12 ати. Таким образом, жидкий азот в сосуде не подогревается до температуры кипения при рабочем давлении, а получаемое азотом тепло от испарителя идет на испарение части азота и создание давления в системе. При массе медных трубок и ребер испарителя приблизительно 300 кг и теплоемкости меди 0,3 кДж/кг- град в диапазоне температур 200-300 К при охлаждении испарителя всего на 7-8 К обеспечивается отбор тепла (600-700 кДж), достаточного для испарения Необходимого количества азота исоздания рабочего давления в системе, равного 10-12 ати, причем на это. требуется 5-10 мин времени. После создания необходимого рабочего давления перекрывают сбрасывающий клапан 21, распределительным краном 22 перекрывают доступ газообразного азота в газовое пространство сосуда и подают его через редукционный клапан 20 к пневмоприводу 12 вентилятора 11, и тем самым, запускают вентилятор 11 в работу. За счет разрежения, созданного вентиляторол 11, клапан 4 открывается, и наружный воздух с большой скоростью устремляете в за,зор 7, омывая сосуд 1 и отдавая ему часть своего тепла. Вследствие этого в сосуде поддерживается давление 10-12 ати при работе установки. После включения вентилятора установку можно приводить в движение. Для этого распределительный кран 19 ставят в любое из двух положений впуска, и газообразный азот поступает в пневмодвигатель 17, обеспечивая прямой или обратный ход-установки. Теплоизолированный сосуд 1 при.включении вентилятора 11 автоматически становится как бы испарителем с большим притоком тепла извне. Далее воздух через отверстие 6 поступает в обечайку 8 с испарителем 10. Здесь за счет большой поверхности оребренных труб испарителя 10 происходит интенсивная отдача тепла от воздуха к азоту. Воздух охлаждается и подсушивается за счет конденсации влаги на оребренных трубках, а азот в трубах испаряется и подогревается. Из обечайки 8 охлажденный и подсушенный воздух через тройник 15 частично выходит наружу, а необходимое количество поступает в кабину 14 для создания в ней благоприятного микроклимата. Количество воздуха, поступающего в кабину, регулируют шибером 16. При вынужденной остановке вентиль 13 перекрывают, открывают сбрасывающий клапан 21, при этом сосуд 1 автоматически теплоизолируется и расход азота становится минимальным. Установка предложенной конструкции приводится в рабочее положение без расхода азота в течение 5-10 мин, т.е. приблизительно в 10 раз .быстрее, чем известная установка. Сэкономленный азот обеспечивает увеличение дальности пробега на 12-15%. Формула изобретения Шахтная самоходная установка для доставки пожарного;оборудования и горноспасательной техники по горным выработкам к очагу пожара по авт. св. № 863884, отличающаяся тем, что, с целью экономии энергозатрат за -счет сокращения времени

подготовки установки к работе, она снабжена трубопроводом с .распределительным краном, соединяющим выход испарителя с незаполненным пространством сосуда с жидким азотом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 863884, кл. Е 21 F 5/00. А 62 С 27/00,

Е 21 F 13/00, 1979.

2 23

/ /

21 ff ff 8

fO 2Z9ffr2f6 7

/ / / / L //////

fff