Способ регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников

(51)4 Е 21 Г 3 00 ОЛ ЗО ТЕНИЯ Н АВТОРСКО ПОСО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт горного дела Севера Якутскогофилиала СО АН СССР (72) А.Ф.Галкин(53) 622.413.4.002,54(088.8) (56) Луговский С.И, и др. Совершенствование разработки и вентиляции рудников. М,( Недра, 1968, с. 288,Авторское свидетельство СССР, У 1164439, кл. Е 21 Г 3/00, 1983. (54)(57) С Б РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ГЛУБОКИХ ШАХТ И РУДНИКОВ, включающий подачу предварительно подогретого в источнике ниэкопотенциального тепла наружного воздуха вентилятором в камеру гидрокалорифера навстречу каплям холодной воды, разбрызгиваемой водораспылительным устройством, и далее в калорифер,подачу воды из водоема в водораспыпительное устройство и отвод холоднойводы от нижней части камеры гидрокалорифера к дополнительному источникунизкопотенциального тепла, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности охлаждениярудничного воздуха путем обеспечениякомпенсации скрытой теплоты плавленияльда источниками низкопотенциальноготепла, воду, отводимую от дополнительного источника низкопотенциального тепла, и воду, отводимую от источника тепла, служащего для предварительного подогрева воздуха, подаваемого в камеру гидрокалорифера, подают в калорифер, а воздух, подаваемый в камеру гидрокалорифера, предварительно подогревают до температуры .от -15 до -20 С.01519 2 12 ВНИИПИ Заказ 7979/ЦЦ Тираж 445 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для кондиционирования глубоких шахт и рудников.Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения рудничного воздуха путем использования скрытой теплоты плавления льда и нагревания воздуха до положительной температуры низкопотенциальным теплом. На фиг.1 изображена схема реализации способа регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников.На схеме показаны вентилятор 1,источник 2 низкопотенциального тепла(калорифера), подающий трубопровод8, воздухоохладитель 9, рециркуляционный насос 10 и трубопроводы 111 Ц.Способ регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников осуществляется следующим образом,Холодный воздух в зимнее времявентилятором 1 через калорифер 2, работающий от специальной котельной,подают в камеру ц гидрокалориферанавстречу каплям воды, разбрызгиваемым водораспылительным устройством4. Вследствие теплообмена воды с холодным воздухом происходит образование кристаллов льда, а выделившаясяпри этом скрытая теплота идет на нагревание воздуха до температуры,равной температуре замерзания воды,Воздух в калорифере 2 подогревают доумеренных отрицательных температурот -15 до -20 С, тогда в гидрокалорифере он может быть с высокой степеньюнадежности подогрет до температуры,равной температуре замерзания воды.Подогрев воздуха до более высокойтемпературы в гидрокалорифере неэкономичен, так как в этом случае практически не используется скрытая теплота замерзания воды, а расход водыувеличивается в десятки раз. Так каквоздух перед подачей в шахту илиорудник необходимо подогреть.до +2 С,то его после гидрокалорифера через 5 1 О 15 О 25 30 35 40 45 50 вентиляционный канал 6 подают во вто-рой калорифер 7, где подогревают до+2 С. В настоящее время в районах ссуровым климатом проектируют глубокиерудники, где по выполненным прогнозамтемпература воздуха на рабочих горизонтах превышает допустимое значение равное +26 С. В связи с этимвоздух необходимо подогреть на поверхности и охладить на рабочих горизонтахДля охлаждения целесообразно использовать смесь кристалловльда и воды (шугу), которую для обеспечения возможности транспортирования к воздухоохладителю 9 по трубопроводу 8 предварительно разбавляютдо необходимых пропорций льда и воды,поступающих в нижнюю часть камерыгидрокалорифера по трубопроводу 11,холодной водой из водоема, которуютакже подают к водораспылительномуустройству 4. Концентрацию смеси(пропорции льда и воды)выбираютсятакой, чтобы обеспечить безаварийную работу подающего трубопровода 8,а также температуру воды на выходеиэ воздухоохладителя 9 выше +2 С..1 опача смеси льда и воды к водораспылительному воздухоохладителю 9 позволяет эффективно использовать скрытую теплоту плавления льда для охлаждения рудничного воздуха как попути следования вследствие теплообмена с подающим трубопроводом 8, так ив воздухоохладителе 9, Нагретую ввоздухоохладителе воду с помощью рециркуляционного насоса 10 подают потрубопроводу 10 к калориферу 7, одновременно от калорифера 2 по трубопроводу 1 Ц к калориферу 7 также подаютнагретую отработанную воду. В результате смещение температуры воды, подаваемой к калориферу 7, снижается,но расход (количество) ее увеличивается. Поскольку теплоподача калориферов зависит от температуры и расхода воды в трубках теплообменников,то подбором сочетания температур отработанной воды первого калорифера2 и воды от воздухоохладителя 9 и ихрасходов можно достичь оптимальныхпараметров калорифера 7, обеспечивающих подогрев воздуха до заданнойтемпературы.