Устройство для обогрева шахтного ствола

Авторы В. Я.Журавленко, Л. В. Дорощук, В, П, Боровизобретения Опытное конструкторско-технологическое беплообменных процессов Института технической тййдфЖйАН Украинской ССР 71) Заявитель СТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА ШАХТНОГО СТВОЛА 4) УСТРО Изобретение относится к горной промышленности и может быть использова для подачи воздуха в шахту в зимнее время,Известно устройство, в котором длянагрева воздуха, подаваемого в стволшахты, на входе наружного воздуха устанавливается контактный теплообменник Ц.Недостатком известного устройства является необходимость изготовления дополнительныхповерхностей теплообменников .для нагрева воздуха, что влечет за собойснижение эффективности теплового процесса.Наиболее близким техническим решена-.ет к предложенному является устройствов котором воздух, выходящий из шахты,проходя через насадку охлаждающего усзройства, нагревае воду. Вода после охлаждающего устройства поступает в поверхностный теплообменник, расположенныйв подающем шахтном стволе; Наружныйвоздух в осенне зимний период проходитчерез этот поверхностный теплообменник,нагревается и поступает в шахту 2 . Недостатками такого устройства являются необходимость строительства охлаждающего устройства и поверхностного телообменника в подающем стволе, а также необходимость монтажа подводящих водяных коммуникаций. Кроме того, наличие двух теплообменников (контактного и поверхностного) снижает потенциал тепла выходящего воздуха, а следовательно, понижает экономичность установки.Целью изобретения является сокращение расхода энергии на нагрев наружного воздуха. Поставленная цель достигается тем, 5 .что устройство для обогрева шахтногоствола, включающее градирню и вентилятор, размещенный в канале подачи нарум ного воздуха в шахтный ствол, снабжено смесительной камерой, расположенной в О канале подачи наружного воздуха и выполненной в виде призм с перфорированной поверхностью, имеющих в сечении трапецию, при этом градирня соединена со3 97386 смесительной камерой посредством воздуховода.Кроме того, предложенное устройство снабжено штуцером, расположенным на конце воздуховода. 5На фиг. 1 показано устройство для обогрева шахтного ствола со схемой автоматического управления; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1.Устройство для обогрева шахтного ство.0 да состоит из вентилятора 1, шахтного ствола 2, градирни 3, воэдуховода 4, смесительной камеры 5 из перфорированного листового материала, эасдонок 6 - 8; штуцера 9 для слива сконденсировавшейся 15 влаги из воздуха, Устройство снабжено датчиком температуры и влажности 10, промежуточным реле 11.Устройство работает следующим образом. 20Е зимнее время холодный наружный воздух вентилятором 1 подается в смеситедьную камеру 5, выполненную из листового материала и имеющую перфорацию в виде, например, кругдых отверо- д тий. В камере 5 происходит смешение холодного воздуха от вентилятора и теплового воздуха, поступившего от градирни 3, образующегося в результате охлаждения воды, разбрызгиваемой в градирне. Количества поступающего холодного и теплового воздуха регулируются заслонками 6 и 7. Смеситедьная камера выполнена в виде 2-х полых призм, имеющих в сечении трапецию, на боковых поверхностях которой имеютая перфорации. Размеры перфорации выбираются, исходя из равенства аэродинамического сопротивления смесительной камеры 5 и воздуховода 4, Воздух, выходящий из градирни, имеет 100%-ную относитедьную влажность и содержит большое количество влаги,Попадая на перфорированную поверхность смесительной камеры, пары воды из воздуха конденсируются на ней и под45 действием сил тяжести стекают в нижнюю часть воздухоаода 4 и через штуцер 9 удаляются из устройства. Во всех известных устройствах для подогрева ствола влага из подаваемого воздуха поступает в шахту и ухудшает условия труда, кон 50, денсируясь на ограждающих конструкциях,При равномерном распределении перфораций на поверхности смесительной камеры достигается равномерное перемеши ванне теплового воздуха из градирни и холодного наружного воздуха, температура воздуха по сечению вхрдного патрубка шахтного ствола 2 одинакова и воздух подается в шахту постоянной температурыпо сечению воздуховода.Постоянство температуры подаваемогов шахту воздуха независимо от колебанийтемпературы наружного воздуха достигается регудировкой количества подаваемоговоздуха с помощью заслонок 6 - 8.Регулировка расхода воздуха с помощьюзаслонок 6 - 8 может производитьсявручную и автоматически.Благодаря.перфорациям на боковой поверхности смесительной камеры, происходит перемешивание холодного наружноговоздуха и теплого воздуха из градирни,в результате чего достигается равномерная температура по сечению потока воздуха, подаваемого в шахту. Поток воздуха с одинаковой температурой по сечениюствола улучшает условия труда в шахте.Постоянство температуры и влажности подаваемого в шахту воздуха независимо от метереологических условий наповерхности земли обеспечивается регулировкой количества подаваемого наружного воздуха и воздуха из градирни. спомощью заслонок 6 - 8.Регулировка расхода воздуха с помощью заслонок 6 - 8 может произвсдиться вручную и автоматически. Дляавтоматического регулирования в воздуховоде 4 устанавливается датчик 10 температуры и влажности. При понижениитемпературы и влажности воздуха, подаваемого в шахту, сигнал от датчика 10поступает на промежуточное реле 11 иот него заслонкам 6 - 8. При этом заслонка 7 уменьшает количество подаваемого наружного (холодного) воздуха, азаслонки 6 и 8 увеличивают подачу воздуха (теплого) из градирни, и восстанавливается заданная температура подаваемо.го в шахту воздуха.Предлагаемая конструкция позволяетизбежать обмерзание шахтного ствола исократить энергетические затраты на нагрев наружного воздуха с отрицательнымитемпературами за счет подачи в ствол шахт воздуха с положительной температу.рой и утилизации теплого воздуха от производственной градирни.Применение предлагаемого устройствапозволяет улучшить условия работы шахтеров и повысить производительность ихтруда за счет подачи в шахту потока воздуха спостоянной температурой и.влажностью,формула изобретения1. Устройстю для обогрева шахтногосгвола, включающее градирню и вентаь5 07 ЗМЬ 6тор, размещенный в канале подачи наруж. Устройство по и. 1, о т л и ч а- ного воздуха в шахтный ствол, о т и и ю щ е е с я тем, что оно снабжено штуч а ю щ е е с я тем, что, с целью со- пером,расположенным на конце воздуховода. крещения расхода энергии на нагрев на- Источники информации,ружного воздуха, оно снабжено смесительпрйнятые во внимание при экспертизе ной камерой, расположенной в канаде 1. Авторское свидетельство СССР подачи наружного воздуха и выполненной М 592991, кл. Е 21 Р 3100, 1978.в виде призм с перфорированной поверх. Луговсий С, ИШкута З. И., ностью, имеюцах в сечении трапецщо, Ошмлянский И,Б. и Немченко А. А. Сопри этом градирня, соединена со смеси- ф вершенствование разработки и вентиляции тельной камерой посредством воздухь- рудников. МНедра", 1968, с. 286-289, ;вода. рис. 148 (прототип).