Устройство для утилизации тепловой энергии исходящей струи шахтного воздуха

(57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для кондиционирования рудничного воздуха, Устройство содержит каналы для подачи и удаления воздуха, расположенные в вертикальной горной выработке. Каналы отделены друг от друга посредством перегородки, состоящей из шарнирно соединенных плоских секций. На торцах секций имеются упоры для ограничения диапазона изменения углов между соседними секциями, который составляет 30 - 1650. Верхний конец перегородки связан с натяжным механизмом, размещенным в верхней части вертикальной выработки. 1 з.п,ф-лы,3 ил. вентилятором 7 главного проветривания.Нижний конец 8 перегородки жестко закреплен, а верхний 9 соединен с натяжным механизмом 10, в качестве которого в дан- - й ном случае применен барабан многоугольного сечения, установленный в верхней части выработки.На каждой секции 2 закреплены упоры 11 и 12, совмещенные с приспособлениями 13 и 14, выполненными в виде подпружиненных скребков для скалывания льда,Устройство работает следующим обраэом.В наи лый пери ниях раз удаляемо родку 1 с опускают каждой се циями, Пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт технической теплофизики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1368443, кл. Е 21 Г 3/00, 1988.Дядькин Ю.Д. Основы горной теплофизики для шахт и рудников Севера, - М.: Недра, 1968, с.208-209,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ИСХОДЯЩЕЙ СТРУИ ШАХТНОГО ВОЗДУХА Изобретение относится к горной промышленности и может быта использовано для рудничной вентиляции и кондиционирования воздуха.Цель изобретения - повышение эффективности тепловой обработки подаваемого рудничного воздуха за счет изменения теплообменной поверхности перегородки.На фиг.1 схематично изображено устройство для утилизации тепловой энергии исходящей струи шахтного воздуха; на фиг.2 и 3 - положение соседних секций при углах 30 и 165.Устройство содержит воздухоподающий и вентиляционный шахтные стволы, между которыми сооружена вертикальная горная выработка, разделенная перегородкой 1, состоящей из секций 2, соединенных шарнирами 3, на каналы подаваемого 4 и удаляемого 5 воздуха, соединенные соответственно с калориферной установкой 6 и более холодный и наиболее тепды года при максимальных значености температур подаваемого и го воздуха в каналах 4 и 5 перегопомощью натяжного механизма 10 до контакта расположенных на кции 2 упоров 11 с соседними секи уменьшении величины темпера1726751 50 турного перепада 6 каналах 4 и 5 в другие периоды года перегородку 3 пропорционально этому изменению поднимают до наступающего при минимальных значениях перепада температур в каналах 4 и 5 контакта упоров 12 с соседними секциями 2.При раскрытии секций 2 их поверхности взаимодействуют с приспособлениями 13 и 14, которые могут быть выполнены, например, в виде подпружиненных скребков, контактирующих с поверхностью секции 2, для скалывания льда с обмерзающих секций 2 при перемещении перегородки 1.При сложенном состоянии перегородки 1 повышение аэродинамического сопротивления каналов 4 и 5 и связанные с ним затраты электроэнергии в приводе вентилятора компенсируются и перекрываются экономией затрат энергии на тепловую обработку подаваемого воздуха, поскольку резко возрастает количество утилизируемой с помощью устройства теплоты удаляемого воздуха,В максимально растянутом положении перегородки аэродинамическое сопротивление каналов 4 и 5 минимально и практически равно сопротивлению при плоской перегородке, однако сохраняющаяся волнистость теплопередающей поверхности позволяет поддерживать максимально возможную интенсивность теплообмена,Таким образом, при оптимальных соотношениях размеров каналов конфигурации (положения) перегородки и дебита вентиляционной струи на протяжении большей части времени года может быть достигнута высокая эффективность устройства, определяемая разностью О-Й,где 0= К Е Лт - энергия, утилизируемая устройством, Вт;К - коэффициент теплопроводности материала перегородки 1, Вт м град;Ьс - разность температур в каналах 5 и 9, град;Р - площадь перегородки 1 м; М - энергия, затрачиваемая на преодоление аэродинамического сопротивления перегородки 1, Вт.. Расчеты условий среднего горного 5 предприятия зоны многолетней мерзлотыпозволяют заключить, что при дебите вентиляционной струи, составляющем 40 м /с, предлагаемое устройство, установленное в вертикальной выработке длиной 30 м, 10 способно при максимальном значениирасполагаемого. температурного перепада Ь 1 =24 С, обеспечить экономию потребляемой мощности до 38 кВт, причем положительное значение разности (О-И) 15 сохраняется при снижении величины Ь 1 до3,2 С, т.е. практически постоянно, что позволяет в течение года получить экономию энергии в размере 4,2 10 кВт ч. Это в 2,7 раза превышает аналогичную экономию, 20 достигаемую при использовании прототипа. Формула изобретения1. Устройство для утилизации тепловой25 энергии исходящей струи шахтного воздуха,включающее расположенные в вертикальной орной выработке каналы для подачи иудаления воздуха, разделенные перегородкой, нижний конец которой жестко закреп 30 лен, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения энергетической эффективностиза счет изменения площади и формы поверхности перегородки, устройство снабженонатяжным механизмом, установленным в35 верхней части вертикальной выработки, приэтом перегородка состоит из шарнирно соединенных плоских секций, имеющих наторцах упоры для ограничения диапазонаизменения углов между соседними секция 40 ми, причем верхний конец перегородки связан с натяжным механизмом.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что диапазон изменения углов между соседними секциямиограничиваемый45 упорами, составляет 30-165,1726751 Составитель С. МальскийПчолинская Техред М,Моргентал Корректор Л. Па Реда кто оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,Заказ 1261 ВНИИПИ Гос Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5