Устройство для кондиционирования шахтного воздуха

(51)5 ЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники(56) Авторское свидетельство СССР М 1216364, кл. Е 21 Р 3/00, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ШАХТНОГО ВОЗДУХА(57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для кондиционирования рудничного воздуха в глубоких шахтах или при тушении подземных пожаров. Цель изобретения - повышение эффективности в работе, Устройство содержит емкость с криогенной жидкостью, которая поступает в теплообменник-испаритель размещенный в трубопроводе (ТП), распоИзобре кондицион использова мышленно шахтах) и известногоЦелью ние эффектУстрой шахтного в в шахте вы ром, компр валу смног менником, трубы поср рез теплоо тение относится к системам ирования воздуха, может быть но в горнодобывающей прости (в подземных сооружениях и является усовершенствованием устройства по авт,св, М 1216364. изобретения является йовышеивности в работе устройства, ство для кондиционирования оздуха снабжено установленйой тяжной трубой, газовым эжектоессором, размещенном на одном оступенчатойтурбиной,теплообпричем нижний конец основной едством конфузора сообщен чебменник с последней ступенью 1710774 А ложенном в стволе шахты. Испарившаяся криогенная жидкость поступает по дополнительному ТП на ступень газовой турбины, вращает ее и приводит в действие компрессор, который сжимает рудничный воздух. Сжатый воздух поступает в газовый эжектор, расположенный в вытяжной трубе шахты. При работе газового эжектора происходит отсос и удаление из шахты загрязненного рудничного воздуха. Прииспарении криогенной жидкости в теплообменнике-испарителе атмосферный воздух охлаждается и поступает по трубе (за счет повышения плотности) в теплообменник, размещенный в горной выработке, Нагретый в теплообменнике воздух подается по ТП на последнюю ступень турбины для создания дополнительного крутящего момента. При работе устройства дополнительно утилизируется холод, получаемый при испарении криогенной жидкости. 1 ил,урбины, а компрессор через газовый эжекор - с нижним концом вытяжной трубы.На чертеже изображена схема устройста для кондиционирования шахтного возду, Устроиство состоит из размещенных на поверхности емкости 1 для криогенной жидкости, теплообменника-испарителя 2, трубопровода 3 подачи газифицированного продукта, основной трубы 4, расположен.ной в шахтном стволе 5. К нижнему концу основной трубы 4 посредством конфузора 6 последовательно присоединены расположенные в шахте 7 теплообменник 8, связанный с последней ступенью 9 турбины, установленной на одном валу с компрессо1710774 5 10 15 20 ф ор мул а и зоб рете н и яУстройство для кондиционированияшахтного воздуха по авт.св. В 1216364, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше 25 ния эффективности в работе, оно снабженоустановленной в шахте вытяжной трубой,газовым эжектором, компрессором с многоступенчатой турбиной, размещенными наодном валу, и теплообменником-испарите 30 лем, причем нижний конец основной трубыпосредством конфузора сообщен через теплообменник-испаритель с последней ступенью турбины, а компрессор через газовыйэжектор - с нижним концом вытяжной тру 35 бы,г Составитель И.феРедактор Н,Бобкова Техред М,Моргент дяевал Корректор А.Осауленко Заказ 321 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 роизводственно-издательский комбина ром 10, соединенным с активным соплом эжектора 11, выход которого подключен к нижнему концу вытяжной трубы 12. Трубопровод 3 подачи газифицированного продукта связан с первой ступенью 13 многоступенчатой турбины или объемом шахты 7.Устройство работает следующим образом.Криогенная жидкость, например жидкий азот, поступает из емкости 1 в теплообменник-испаритель 2, где нагревается путем теплого атмосферного воздуха и превращается в газ, а затем поступает в трубопровод 3 подачи газа в шахту (во время пожара) или в первую ступень 13 многоступенчатой турбины.Атмосферный воздух засасывается в верхней части основной трубы 4 и, проходя через межтрубное пространство теплообменника-испарителя 2, охлаждается и устремляется вниз по основной трубе 4, Этот воздух, собранный с помощью конфузора 6, поступает в теплообменник 8, где нагревается, а затем направляется в последнюю ступень 9 турбины, в которой происходит его расширение. Охлажденный воздух после турбины поступает в шахту.Компрессор 10, установленный на одном валу с турбиной и работающий за счет использования работы расширения газа, засасывает и сжимает воздух из пространства шахты 7. Сжатый воздух затем направляется в активное сопло.газового эжектора 11, который отсасывает теплый воздух из шахты 7 и направляет его в вытяжную трубу 12, тем самым создавая приточно-вытяжную циркуляцию в шахте. Таким образом обеспечивается приток свежего охлажденного воздуха в шахту и отсос из нее теплого.Применение предлагаемого, устройства позволяет повысить эффективность работы устройства и организовать надежную приточно-вытяжную вентиляцию шахтного воздуха благодаря использованию напора охлажденного воздуха, полученного путем действия гравитационных сил, возникающих в основной трубе, и давления газифицированного продукта для получения работы расширения в турбине; использованию работы расширения в турбине для сжатия воздуха, подаваемого в активное соплаэжектора для отсоса теплого шахтного воздуха в вытяжную трубу,