Устройство для тушения породных отвалов

(56) Авторское свид1204745, кл. Е 21ехнический институВ. В. Осокин,Варакин тельство СССР 5/00, 1984. УШЕНИЯ ПО ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ТРОДНЫХ ОТВАЛОВ(57) Изобретение относится к горной промти. Цель - повышение эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода (ТП) 6 и использование тепла парогазовой смеси для производственных нужд. Всасывающий патрубок (ВП) 1 имеет на конце конус 2 с отверстиями 3 для сообщения с окружающим пространством, Соосно с ВП 1 установлен инъектор (И) 4 с отверстиями 5 для подачи известковой суспензии внутрь отвала. Внутреннее пространство И 4 сообщается посредством ТП 6 с насосом 7 и смесительной емкостью 8 для приготовления известковой суспензии, При этом ВП 1 с помощью ТП 9 соединен с водоотделителем 10, вакуум-насосом 11 и накопительной емкостью 12. Внутри ТП 9 расположен ТП 6, а на его поверхности размещен теплообменник 14, связанный с обогревателем 19 и охлаждающим устройством 20. Включают в работу насос 11, который создает во ВП 1 разрежение и вакуумирование породы в отвале. Газы из очага горения поступают через конус 2 и ВП 1 в ТП 9 и далее - в емкость2. При этом ТП 6 и 9 прогреваются, а теплоноситель из теплообменника 14 подается в обогреватель 18. Отсюда тепло передается емкости 8 и насосу 7, который подает суспензию по ТП 6 в И 4, а затем - в горящую породу. 1 ил.Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано для тушения горных пород в отвалах и на складах и является усовершенствованием устройства по авт. св.1204745. 5Цель изобретения - повышение эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода и использование тепла парогазовой смеси для производственных нужд.На чертеже показана принципиальная схема устройства для тушения породных отвалов.Устройство для тушения породных отвалов содержит всасывающий патрубок 1, ко торый на конце имеет конус 2 для уменьшения сопротивления при внедрении устройства в горную массу. Конус 2 имеет отверстия 3 для сообщения всасывающего патрубка 1 с окружающим пространством. Всасывающий патрубок 1 размещен и закреплен внут 20 ри инъектора 4 соосно с ним, Инъектор 4 изготовлен из трубы с закрытыми торцами, На цилиндрической поверхности инъектора 4 имеются отверстия 5 для подачи известковой суспензии внутрь отвала. Отверстия 5 25 на цилиндрической поверхности инъектора 4 расположены в средней части его и удалены от концов на расстояние, равное 1/3 его длины, во избежание проникновения суспензии наружу и во всасывающий патрубок 1 и для исключения значительных подсосов атмосферного воздуха. Внутреннее пространство инъектора 4 сообщается с помощью нагнстательного трубопровода 6 с нагнетательным насосом 7 типа 1 Ви смесительной емкостью 8 для приготовления известковойн35 суспензии. Всасывающии патрубок 1 с помощью всасывающего магистрального трубопровода 9 соединен с водоотделителем 10, вакуум-насосом 11 типа ВВНи накопительной емкостью 12. Водоотделитель 10 предназначен для аккумулирования конден сирующейся в трубопроводе 9 воды и последующего удаления ее. Накопительная емкость 12 предназначена для аккумулирования продуктов горения. Нагнетательный трубопровод 6 расположен внутри магистрального всасывающего трубопровода 9, он имеет средство 3 регистрации температуры известковой суспензии. На магистральном всасывакицем трубопроводе 9 на минимальном, с учетом технических возможностей, расстоянии от инъектора 4 расположен теплообменник 14.На всасе вакуум-насоса 11 установлено средство 15 регистрации температуры извлекаемых из отвала газов. Регулирование температуры известковой суспензии и газов в трубопроводах 6 и 9 осугцествляется на ос нове показаний средств 13 и 15 регистрации температур благодаря циркуляции теплоносителя (воды - в теплое время года, хлористого натрия или хлористого кальция - в холодный период) насосом 16 через теплообменник 14 посредством системы труб 17 через обогреватель 18 с вентилем 19 для подогрева известковой суспензии в смесительной емкости 8 и насосе 7 типа 1 Вв холодное время года и через охлаждающее устройство 20 с вентилем 21 для утилизации тепла горящего породного отвала. Вентили 19 и 21 служат для подключения соответственно обогревателя 18 и охлаждающего устройства 20 к теплообменнику 14 или отключения их от него. Обогреватель 18 представляет собой батареи жидкостного отопления, охлаждающее устройство 20 - змеевик, погруженный в емкость с водой, тепло которой используют для нужд производства.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы по тушению горной массы конструкцию, состоящую из всасывающего патрубка 1, конуса 2 с отверстиями 3, инъектора 4 с отверстиями 5, внедряют в породный отвал на всю ее длину с помощью вибратора. Затем присоединяют к инъектору 4 нагнетательный трубопровод 6 и к всасывающему патрубку 1 - магистральный всасывающий трубопровод 9. Систему этих трубопроводов прокладывают заранее: нагнетательный трубопровод 6 диаметром 30 - 50 мм размещают внутри магистрально. го всасывающего трубопровода 9 диаметром 100 в 150 мм. При низких температурах окружающего воздуха вначале включают в работу вакуум-насос 11. При этом создается разрежение в водоотделителе 10, всасывающем магистральном трубопроводе 9, всасывающем патрубке 1, конусе 2. За счет разрежения во всасывающем патрубкеи конусе 2 (вакуумметрическое давление 0,35 - 0,45 МГ 1 а) происходит вакуумирование породы в отвале.Газы, имеющие в очаге горения высокую температуру, поступают через отверстия 3 в конусе 2 и всасывающий патрубок 1 в магистральный трубопровод 9 и через водоотделитель 10, вакуум-насос 11 - в накопительную емкость 12. Через 1 - 2 мин работы вакуум-насоса 11 и прогрева трубопроводов 6 и 9 до положительной температуры, что определяется по показанию средства регистрации температуры 15, открывают вентиль 19 и включают в работу насос 16 при закрытом вентиле 21. В этом случае теплоноситель (в зимнее время хлористый натрий или хлористый кальций) поступает из теплообменника 14 по трубам 17 в обогреватель 18. Тепло обогревателя 18 передается смесительной емкости 8 и нагнетательному насосу 7.При достижении положительной температуре известковой суспензии в смесительной емкости 8 включают в работу нагнетательный насос 7 типа 1 В. Нагнетательный насос 7 подает заранее приготовленную в смесительной емкости 855 О-ную известковую1298397 формула изобретения Состав и тел ь В. Ба ра новРедактор А. Сабо Техред И. Верее Корректор И. МускаЗаказ 74534 Тираж 430 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфицеское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 суспензию по трубопроводу 6 в инъектор 4 и затем через отверстия 5 в нем - в горящую породу. Происходит тушение породного отвала. При работающем вакуум-насосе 11 газы, имеющие высокую температуру, и пары поступают из породного отвала через отверстия 3 в конусе 2 и всасывающий патрубок 1 во всасывающий магистральный трубопровод 9, обогревая трубопровод 6 и отдавая тепло теплоносителю в теплообменнике 14, и затем через водоотделитель 10, в котором конденсируется влага, в накопительную емкость 12. Температура газов на всасе вакуум-насоса 11 и известковой суспензии в трубопроводе 6 за теплообменником 14 (определяется по показаниям средств 13 5 и 15 регистрации температуры) для обеспечения нормальной работы вакуум-насоса 11 и эффективного тушения породы в отвале не должна превышать 25 - 30 С.Требуемую температуру поддерживают путем регулирования производительности насоса 16 и подключения к обогревателю 18 с помощью вентиля 21 охлаждающего устройства 20, трубы которого нагревают воду для производственных нужд. В теплое время года систему утилизации тепла, включаю щую теплообменник 14, насос 16, трубопровод 17, обогреватель 18 с вентилем 19 и охлаждающее устройство 20 с вентилем 21, заполняют водой (это упрощает эксплуатацию устройства в целом). В летнее время отпадает необходимость в обогревании нагнета- ЗО тельного насоса 7 и смесительной емкости 8, поэтому обогреватель 18 отключают от системы утилизации тепла с помощью вентиля 19. В теплый период включают одновременно нагнетательный насос 7 типа 1 Ви вакуум -насос 11 ти па В В Н. П ри открытом вентиле 21 утилизация тепла отсасываемых из отвала газов и паров осуществляешься путем циркуляции теплоносителя с помощью на соса 16 через теплообменник 14, трубопровод 17 и охлаждающее устройство 20. Регулируют температуру газов на всосе вакуум-насоса 11 и температуру известковой суспензии в трубопроводе 6 путем изменения производительности насоса 16 и изменения поверхности теплоотдачи в охлаждающем устройстве 20. Воду, нагретую в охлаждающем устройстве 20, используют для нужд предприятия. Устройство для тушения породных отвалов по авт. св. Ю 1204745, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тушения породных отвалов за счет исключения промерзания в зимнее время года нагнетательного трубопровода, магистральный всасывающий трубопровод снабжен теплообменником, установленным на его поверхности, а нагнетательный трубопровод уста. новлен внутри магистрального всасываюгце го трубопровода.