Устройство для получения инертного газа в шахте

(56) Авторское свидет1142642, кл. Е 21 ГАвторское свидетел1160051, кл. Е 21 Г 7ие Всесоюзного научинститчта горноспальство ССС 5/00, 1983. ство СССР 5/00, 1984. 078. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИНЕРТНОГО ГАЗА В ШАХТЕ(57) Изобретение относится к горной промсти и м. б. использовано при производстве горноспасательных работ по тушению подземных пожаров. Цель - повышение эффективности газификации за счет интенсификации процесса обмена. Для этого устр-во имеет дополнительный трубопровод 4 и расположенный внутри него дополнительный теплообменник. Он имеет входной 6 и выходной 7 патрубки н выполнен в виде змеевика 5. Внутри дополнительного теплообменника соосно с ним закреплен газификатор 1. Патрубок 6 соединен с трубопроводом подачи жидкого азота. Патрубок 7 соединен с входным 19 патрубком теплообменника газификатора 1. Последний имеет входной патрубок 2, который соединен с трубопроводом 21 подачи воды. Теплообменник газификатора выполнен в виде кассеты продольных труб со спиральными теплообменными ребрами. Трубопровод 4 является магистральным вентиляционным трубопроводом шахты. Посредством одновременного активного воздействия трех факторов - скоростного потока воды и тепловых потоков воздуха трубопровода 24 и вентиляционного потока горной выработки обеспечивается процесс газификации жидкого азота с получением положительной т-ры газообразного продукта. Для получения газообразного продукта с низкой температурой возможен его съем уже после первой ступени газификации, непосредственно с патрубка 7. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.ггИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано припроизводстве горноспасательных работ потушению подземных пожаров,Цель изобретения - повышение эффек 5тивности газификации за счет интенсификации процесса теплообмена.На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - газификатор,продольный разрез.Устройство содержит газификатор 1 с 10входным 2 и выходным 3 патрубками дляводы, дополнительный трубопровод 4 с вмонтированным в него дополнительным теплообменником в виде кольцевого змеевика 5,с входным 6 и выходным 7 патрубками, раздаточный коллектор 8 газообразного азота,контрольно-измерительный блок 9, включающий манометр 10, термометр 11 и вентиль 2. Входной патрубок 6 соединен с трубопроводом подачи жидкого азота (не показан). 20Газификатор 1 включает цилиндрическийкорпус 3, переходники 14, теплообменнуюкамеру 5, теплообменник 16, выполненныйв виде кассеты продольных труб с теплообменными ребрами 17, ресивер 18, входной 19и выходной 20 патрубки.Технологическая схема по использованию устройства в конкретной горной выработке содержит пожарно-оросительный трубопровод 21 с задвижкой 22 и отводнымпатрубком 23, магистральный вентиляционный трубопровод 24 и установку транспортирования и хранения жидкого азота в шахте (не показана).Устройство работает следующим образом.В горной выработке шахты вблизи от места производства горноспасательных работ,например, по разборке завала или тушениюпожара инертной пеной, газификатор 1 всборе со звеном вентиляционной трубы 4 икольцевым змеевиком 5 вмонтирывают вмагистральный трубопровод 24 проветривания горной выработки. Затем посредствомпожарного гидрант-пистолета производятгидроразрыв пожаро-оросительного трубопровода 21 и обеспечивают отвод воды напатрубок 2 газификатора 1, к патрубку 6подсоединяют трубопровод подачи жидкого 45азота от установки транспортирования ихранения жидкого азота в шахте (не показана).Для газификации азота, последний вжидком состоянии подают через патрубок 6на кольцевой змеевик 5, одновременно обеспечивают подачу воды из пожарно-оросительного трубопровода 21 в газификатор 1,при этом для обеспечения активного теплосьема задвижку 22 полностью или частичнозакрывают, использованную воду через патрубок 3 сбрасывают в водосливную канавку 55или при необходимости посредством пожарного рукава направляют на тушение пожара.Жидкий азот, проходя через кольцевой змеевик 5, за счет тепла вентиляционного потока воздуха внутри трубы 4 и обдува змеевика 5 вентиляционным потоком горной выработки снаружи газифицируется и под давлением с температурой, регистрируемой контрольноизмерительным блоком 9, поступает в теплообменник 16. Вода при своем движении через теплообменную камеру 15 в турбулентном режиме, создаваемом навивкой теплообменных ребер 17, обеспечивает активный тепло- съем на повышение температуры газифицируемого азота. При этом охлажденные потоки воды отбрасываются к стенкам корпуса 13, где дополнительно подогреваются посредством активного ее обдува теплым воздухом вентиляционного потока магистрального трубопровода 24. Посредством одновременного активного воздействия трех факторов - скоростного потока воды и тепловых потоков воздуха магистрального вентиляционного трубопровода 24 и вентиляционного потока горной выработки обеспечивается процесс газификации жидкого азота с получением положительной температуры газообразного продукта на раздаточном коллекторе 8 его выдачи на потребитель (пневмомеханизмы, генератор инертной пены для тушения пожаров, шлюзовые устройства аварийного участка и др.).Для получения газообразного продукта низкой температуры, например для генерирования пены, возможен его съем уже после первой ступени газификации, непосредственно с выходного патрубка 7.формула изобретения1, Устройство для получения инертного газа в шахте, включающее газификатор, состоящий из цилиндрического корпуса с входным и выходным патрубками для воды, внутри которого установлен теплообменник, имеющий входной и выходной патрубки для жидкого азота и трубопровод подачи жидкого азота, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности газификации за счет интенсификации процесса теплообмена, устройство снабжено дополнительным трубопроводом и расположенным внутри него дополнительным теплообменником, имеющим входной и выходной патрубки и выполненным в виде кольцевого змеевика, а газификатор закреплен внутри дополнительного теплообменника соосно ему, при этом входной патрубок дополнительного теплообменника соединен с трубопроводом подачи жидкого азота, его выходной патрубок соединен с входным патрубком теплообменника газификатора, а трубопровод для подачи воды соединен с входным патрубком корпуса газификатора, причем теплообменник газификатора выполнен в виде кассеты продольных труб, имеющих спиральные теплообменные ребра.1460332 15 1 б 1 Составитель В. Баранов Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор М. Самборская Заказ 444/36 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета яо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 12. Устройство по п, 1, отличающееся тем,что дополнительным трубопроводом является магистральный вентиляционный трубопровод шахты.