Шахтный регулятор температуры воздушного потока

(51)5 Е 21 Е 1/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт технической теплофизики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР М 667676, кл. Е 21 Р 1/14, 1977.Авторское свидетельство СССР М 1075006, кл, Е 21 Р 1/14, 1982.(54) ШАХТНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУР Ы ВОЗДУШ НОГО ПОТО КА(57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для регулирования температуры воздушного потока средствами вентиляции. Цель изобретения - снижение затрат на регулирование температуры и упрощение конструкции шахтного регулятора. Для достижения цели привод выполняют в виде гидроцилиндра 6 с легкокипящим наполнителем и рычага 8, одним концом соединенного с подвижным перфорированным элементом 5, а другим шарнирно со штоком 7 гидроцилиндра 6. При изменении температуры воздуха происходит кипение или конденсация наполнителя, что приводит к перемещению штока 7. В результате изменяется взаимное положение отверстий в перфорированной перегородке 4 и перфорированном элементе 5, из-за чего изменяется количество проходящего по выработке воздуха, а следователь- ф но, и его температура. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к горной промышленности и может быть использованодля регулирования теплового режима средствами вентиляции.Известен способ кондиционирования 5рудничного воздуха, заключающийся в изменении количества подаваемого в выработку свежего воздуха,Однако применимость этого способа ограничена производительностью вентилятора главного проветривания.Известны также различные пассивныерегуляторы воздухораспределения в шахтных вентиляционных сетях в виде перемычек в том числе с вентиляционными окнами 15)различной площади и конфигурации. При ихиспол ьзов а ни и поя вля ется,возможностьвоздействия на температуру вентиляционного потока.за счет изменения его дебитапутем перекрытия части площади отверстий в установленной в вентиляционномокне перегородке, однако такие регуляторы сложны (соде ржат эл е кт роде и гатель, редуктор, приводные барабаны игибкие шторы), требуют затрат энергии 25для осуществления своей работы и не позволяют непосредственно без каких-либодополнительных устройств поддерживатьзаданную температуру потока воздуха в автоматическом режиме. 30Цель изобретения - снижение энергозатрат на регулирование температуры и упрощение конструкции,Поставленная цель достигается тем, чтов шахтном регуляторе температуры воздушного потока, включающем раму с вентиляционным окном, в котором установленаперфорированная перегородка, и соединенный с приводом подвижный перфорированный элемент, подвижный элемент 40выполнен с отверстиями размером, равнымразмеру отверстий перегородки, и установлен с возможностью перекрытия отверстийперегородки, привод выполнен в виде гидроцилиндра с легкокипящим наполнителем и 45рычага, одним концом соединенного с подвижным перфорированным элементом, адругим - шарнирно со штоком гидроцилиндра. Поставленная цель достигается тем, что 50 рычаг выполнен с переменной длиной плечей.Предлагаемое устройство пригодно для регулирования количества теплоносителя (бурильного раствора) при аксиальном из менении взаимного положения отверстий в концентрических трубах скважин и позволяет автоматически поддерживать заданную температуру воздуха при ее колебаниях. Сущность изобретения состоит в автоматическом, в зависимости от температуры воздуха, изменении проходного сечения вентиляционного окна, что позволяет стабилизировать температуру воздушного потока. В зависимости от условий теплообмена в выработке увеличение расхода воздуха может приводить к снижению или росту температуры потока, что может быть учтено выбором (первого или второго) приводного рычага,На фиг.1 приведена схема установки регулятора (в вентиляционной горной выработке при осуществлении связи между штоком гидроцилиндра и подвижным элементом при помощи рычажного механизма с регулируемой длиной плечей в двух крайних положениях при температуре воздуха Ь, большей температуры кипения (конденсации) тк наполнителя гидроцилиндра; на фиг.2 - то же, при твь,Шахтный регулятор температуры воздушного потока содержит установленную в горной выработке 1 раму 2 с вентиляционным окном 3, перекрытым перфорированными перегородкой 4 и подвижным перфорированным элементом 5, установ-. ленным с возможностью возвратно поступательного перемещения вдоль перфорированной перЕгородки 4, гидроцилиндр 6 со штоком 7, соединенным с подвижным перфорированным элементом 5 и ри помощи рычэокного механического привода 8. Перфорация может быть выполнена непосредственно в раме 2, что исключает необходимость в устройстве вентиляционного окна 3 и установке неподвижной перфорированной перегородки 4.Устройство работает следующим образом.При изменении температуры омывающей гидроцилиндр 6 вентиляционной струи ь в последнем за счет нагрева или охлаждения про 4 сходит кипение или конденсация наполнителя, что влечет за собой изменение внутреннего давления в гидроцилиндре 6 и перемещение его штока 7. Благодаря механической связи 8 гидроцилиндра с подвижным перфорированным элементом 5 устройства перемещение штока 7 преобразуется в пропорциональное перемещение перфорированного элемента 5, При этом изменяется взаимное положение отверстий в перфорированной перегородке 4 и перфорированном элементе 5, что соответствен; но изменяет живое сечение для прохода воздуха через регулятор, благодаря чему изменяется количество проходящего по выработке воздуха, а следовательно, и его температура, поскольку изменяются условия теплообмена вентиляционной струи с горным массивом и технологическим оборудованием. Поскольку при конкретных начальных параметрах наполнителя в гидроцилиндре (тип, количество, давление паров) устройство способно реагировать лишь на одно значение ь = ск, выбор этих параметров. производят в зависимости от необ; ходимости поддержания верхнего или. 10 нижнего пределов заданного диапазона рычажного привода 8 подвижный перфори 20 рованный элемент 5 в необходимое по условиям теплообмена крайнее положение (фиг,1); При необходимости ограничения., нижнего. предела допустимого температур-ного диапазона св условие ск = тв" в 25 гидроцилиндре 6 должно выполняться при давлении, меньшем атмосферного на глуби.- не выработки. В этом случае при понижении температуры в выработке ниже заданной пары наполнителя в цилиндре полностью 30 сконденсируются и под действием атмосферного давления шток 7 будет вдавлен в гидроцилиндр 6 до минимального объема, занимаемого жидкостью, и при помощи связи 8 подвижный перфорированный элемент 35 5 переместится в противоположное крайнее положение (фиг.2),В зависимости от различной для конкретных условий интенсивности теплообмена при изменении живого сечения;для прохода воздуха выбирается пропорциональность перемещения штока 7 и перфорй 40 Ь. Для случая ограничения верхнеМ предела допустимого температурного,диапа-,зона начальные параметры наполнителявыбираются таким образом, чтобы при атмосферном давлении в гидроцилиндре 615выполнялось условие Ь = Ь. Тогда орипревышении верхнего предела ср наполни-,тель вскипит, давление его паровповысится,и выдвинет шток 7, перемещая при помощи рованного элемента 5, осуществляемая механизмом привода 8. В частности, при рычажном приводе 8 предусмотрено изменение длины плечей. В случае же совпадения необходимого перемещения перфорированного элемента 5 с термообьемной характеристикой гидроцилиндра 6 возможно исключение из конструкции устройства механической связи 8 и непосредственное соединение штока 7 с подвижным перфорированным элементом 5. Шахтный регулятор температуры воздушного потока в выработке позволяет автоматически поддерживать заданную температуру воздуха,на протяжении всего годового цикла колебаний наружных климатических условий, При этом благодаря упрощению конструкции исключаются затраты энергии на привод регулирующего органа и затраты на содержание обслуживающего персонала..Формула изобретения 1, Шахтный регулятор температуры воздушного потока, включающий раму с вентиляционным окном, в котором установлена перфорированная перегородка, подвижный перфорированный элемент, соединенный с приводом и установленный с возможностью перекрытия отверстий перегородки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с, целью снижения энергозатрат на регулирование температуры и упрощения конструкции шахтного регулятора, привод выполнен в виде гидроцилиндра слегкокипящим наполнителем и рычага, одним концом соединенного с подвижным перфорированным элементом, а другим - шарнирно со штоком гидроцилиндра.2. Регуляторпоп.1,отличающийся тем, что рычаг выполнен с переменной дли-. ной плеч., Пож Редактор А. Долинич Техред М,Моргентал Коррек аказ 596 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101