Охладительная установка для кондиционирования

Союз Советских Социалистических РеспубликПриоритетОпубл икова Комитет по делам аобрвтвиий и открыти при Совете Мииистро СССР1.1967. Бюллетеньта опубликования описания 6.11.196 авторыизобретениЗаявитель С. К. Иванов, Г. В, Никольский и В. Е. Дудкин Донецкий государственный проектно-конструкторский и кспериментальный институт комплексной механизации шахТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ШАХТНОГО ВОЗДУХА ОХ 2 У существующих охладительных установокдля кондиционирования шахтного воздуха,включающих турбокомпрессор, теплообменники турбодетандер, при работе на влажном воздухе обмерзает проточная часть турбодетандера,В предлагаемой установке воздух (газ) рас.ширяется в турбодетандере от заданного давления питающей пневмосети до давления ок.ружающей среды в двух или более ступенях, 10при этом после расширения на первой ступеник расширившемуся до промежуточного давления воздуху через кольцевую щель между ступенями подмешивается теплый воздух, идущий от турбокомпрессора в таком количестве, 15чтобы температура смеси была выше нуля ивлага, находящаяся в смеси, не замерзала быпосле расширения смеси на лопатках второйступени; при расширении на последующихступенях происходит подмешивание теплого 20воздуха аналогично тому, как описано, Такоерасширение сжатого воздуха в многоступенчатом турбодетандере с подмешиванием теплого воздуха между ступенями предотвращаетнамерзанйе льда в проточной части турбодетандера и обеспечивает нормальную работуустановки па сжатом воздухе, пе требующемспециального удаления влаги из воздуха перед подачей его в турбодетандер для расширения, Благодаря подмешиванию теплого воз духа между ступенями турбодетандера повышается температура и количество воздуха, поступающего на последующие ступени турбодетандера, что улучшает процесс расширения, повышает экономичность установки с воздушной холодильной машиной.Для предотвращения намерзания влаги при выходе холодного воздуха из последней ступени турбодетандера предусмотрена также кольцевая щель для подмешивания теплого воздуха.На фиг. 1 изображен турбокомпрессорный агрегат установки с воздушной холодильной машиной с двухступенчатым турбодетандером и двухступенчатым компрессором; на фиг. 2 показана принципиальная схема охладительной установки с воздушной холодильной машиной, включающей в себя турбокомпрессор, теплообменник и турбодетандер с предварительным подмешиванием теплого воздуха.В зависимости от величины давления сжатого воздуха, подаваемого на турбодетандер, турбина выполняется с двумя, тремя и более ступенями.Турбокомпрессорный агрегат, изображенный на фиг. 1, предназначен для установки с воздушной холодильной машиной, охлаждающей воздух в тупиковых выработках шахт, опасных по газу. Он работает на сжатом воздухе шахтной пневмосети, при этом для его работыне требуется специальная осушка сжатого воздуха, так как между первой ступенью 1 и второй ступенью 2 в кожухе турбодетандера выполнена кольцевая щель а для подмешивания теплого воздуха, поступающего от центробежного компрессора, имеющего рабочее колесо 3 первой ступени и рабочее колесо 4 второй ступени. Рабочие колеса турбины и компрессора неподвижно закреплены на общем валу б, который вращается в подшипниках б, для предотвращения намерзания влаги при выходе холодного воздуха со второй ступени в корпусе турбодетандера выполнена кольцевая щель 6 для подмешивания теплого воздуха, подаваемого в установку с помощью вентилятора местного проветривания.В установке, изображенной на фиг. 2, сжатый воздух из шахтной пневмосети 7 поступает на первую ступень турбодетандера и расширяется здесь до промежуточного давления в камере 8 смешивания в проточной части между ступенями турбины. Это давление выбирается таким, чтобы влага не замерзала на стенках проточной части рабочего колеса турбины, Холодный воздух, поступающий с турбины, смешивается в проточчой части с теплым воздухом, поступающим из кольцевой камеры 9 в корпусе турбодетандера через щель а, соединяющую кольцевую камеру и проточную часть турбины. После смешивания температура и количество воздуха, поступающего на вторую ступень турбины, увеличиваются, при этом температура смеси поддерживается на таком уровне, чтобы не происходило замерзания влаги на лопатках при расширении воздуха в турбине.Охлажденный воздух после расширения в турбине смешивается с теплым воздухом, поступающим через кольцевую щель О в кольцевой камере 10, в корпусе турбодетандера на выходе из последней ступени, при этом количество воздуха выбирается таким, чтобы температура смеси превышала ОС и влага из воздуха не замерзала на стенках выходного канала 11.После смешивания с теплым воздухом, поступившим со свежей струи по каналу 12, ох лажденный воздух подается в забой по воздуховоду 13.Мощность, отдаваемая валу турбинами, воспринимается в компрессоре рабочими колесами, свежий воздух при этом всасывается ком прессором из вентиляционного трубопровода14 через фильтр 15 и всасывающий патрубок 1 б. После сжатия в компрессоре воздух нагревается и по нагнетательному трубопроводу 17 подается в теплообменник 18, где по трубкам 15 идет горячий воздух от компрессора, а помежтрубному пространству - охлаждающий воздух от тупикового забоя. Охлажденный в теплообменнике сжатый воздух по трубопроводу 19 поступает в кольцевую камеру 9, от куда через щель а поступает в камеру 8 впроточной части турбины. Далее воздух попадает в турбину 2, а затем после расширения и охлаждения в ней смешивается и подается в забой охлаждаемой тупиковой выработки по 25 воздуховоду 1 З,Предмет изобретенияОхладительная установка для кондициони рования шахтного воздуха в тупиковых выработках шахт, опасных по газу, включающая турбокомпрессор, соединенный с теплообменником, и многоступенчатый турбодетандер, отличающаяся тем, что, с целью устранения 35 обмерзания проточной части турбодетандерапри работе на влажном воздухе и повышения к.п.д, установки, корпус турбодетандера за каждой ступенью турбины выполнен с кольцевой камерой, соединенной щелью с проточной 40 частью турбины и связанной патрубком с теплообменником для подачи от турбокомпрессора воздуха заданных оптимальных параметров.205780 Составител ыгина Караиова А. А. К ышиикова Корректоры; С. А. Башлыковаи В. Г. Ионова дакто Тираж 535 Подписноеделам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 ипография. пр. Сапунова Заказ 4593/11ЦНИИПИ Комитез