Способ аккумулирования сжатого воздуха

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0% аИСЮ 4 Е 21 Р 17/10 5 А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУаи,е -.ЛКСМ,(53) 621.226.3(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 15.11,86, Бюл. У 42 (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский горнометаллургический институт. цветных металлов(54) (57) СПОСОБ АККУМУЛИРОВАНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА, включающий его нагнетение в пневмокамеру, сообщающуюся с гидрокамерой и образующую совместно с ней гидропневматический аккумулятор, хранение и выпуск воздуха в общешахтную сеть из пневмокамеры, о т л ич а ю щ и й с я тем, что; с .целью увеличения полезной емкости аккумулятора, после заполнения пневмокамеры сжатым воздухом, производят нагнетание последнего в гидрокамеру, а выпуск воздуха в общешахтную сеть ведут сначала из гидрокамеры, а затем из пневмокамеры путем создания раз- аЮ ности давлений между гидро- и пневмокамерами, 1 1Изобретение относится к областигорного дела и может быть использовано для поддержания постоянного давления сжатого воздуха в пневмосетиподземных горных выработок,Известен способ аккумулированиясжатого воздуха, включающий формирование однокамерного аккумулятора,зарядку аккумулятора и подключениезаряженного аккумулятора в пневмосеть подземных горных выработок,Недостатком этого способа аккумулирования является то, что заак"кумулированный сжатый воздух в аккумуляторе выполняет роль буфернойемкоСти, а расход его из емкости непревышает 30-357, Это приводит кснижению эффективности работы общешахтной воздухопроводной сети и дополнительному перерасходу сжатоговоздуха.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому положительному эффекту является способ аккумулирования сжатого воздуха, включающий формирование расположенных наразных уровнях пневмокамеры и гидрокамеры, соединенных между собой,скважиной и изолированных глухимиперемычками, заполнение гидропиевматического аккумулятора расчетнымобъемом воды, нагнетание в пневмокамеру сжатого воздуха и подключениезаряженного аккумулятора в пневмо"сеть подземных горных выработок.Недостатками данного способа явля-,ются низкий коэффициент использования емкостей аккумулятора (не превышает 45-502) и значительные затратына его сооружения.Цель изобретения - повышение коэффициента использования емкости гидропневматического аккумулятора и снижение затрат на его сооружение.Поставленная цель достигается тем,что в известном способе, включающемформирование расположенных на разныхуровнях пневмокамеры и гидрокамеры,соединенных между собой скважинойи изолированных глухими перемычками,заполнение гидропневматического аккумулятора расчетным объемом воды,.,нагнетание в дневмокамеру сжатоговоздуха и подключение заряженного аккумулятора в пневмосеть подземныхгорных выработок, хранение и выпусквоздуха и общешахтную сеть из пневмокамеры, после заполнения пневмокамерысжатым воздухом, последний нагнетают. 044065 2в гидрокамеру, а выпуск воздуха вобщешахтную сеть ведут сначала изгидрокамеры, а затем из пневмокамеры,путем создания разности давлений меж 5ду гидро- и пневмокамерами.На фиг, 1 изображена схема гидропневматического аккумулятора с заполненной сжатым воздухом пневмокамеройна фиг. 2 - схематический вид полностью заряженного гидропневматическогоаккумулятора,Способ осуществляют следующим образом,В подземных горных выработках,расположенных на разных уровнях, формируют пневматическую 1 и гидравлическую 2 камеры, которые изолируютсоответственно глухими перемычками3,4 н соединяют между собой скважиной 5, Пневмо- и гидрокамеры оборудуют соответственно подводящими воздухопроводами 6, 7 и магистральнымивоздухопроводами 8, 9.В пневмокамере формируют зумпф 10,который соединен с водоводом, выполненным, например в виде обсаднойтрубы, установленной в скважине 5.В периоды холостой работы компрессоров или при незначительном потреблении и избытке сжатого воздуха вобщешахтной сети.Сжатый воздух из общешахтной пневмосети по воздухопроводу 6 направляют в пневмокамеру 1. При заполнении объема пневмокамеры 1.сжатым воздухом, из нее вытесняется водачерез зумпф 10 по водоводу, установленному в скважине 5 в гидрокамеру 2.После полного заполнения сжатым воздухом пневмокамеры 1 весь объемфо гидрокамеры 2 заполнен водой (фиг.1).Давление сжатого воздуха в пневмокамере 1 равно давлению на компрессорной станции минус потери на гидрав".лические сопротивления при движениисжатого воздуха в воздухопроводе напути от компрессорной станции до гидропневматического аккумулятора и определяют из соотношенияР,ц,= Р - Л, ИПо,о .где Р, - давление сжатого воздухасоздаваемое компрессорнойстанцией;Л - гидравлические сопротивления в воздухопроводе, м/м,55 Й - расстояние от компрессорнойстанции до места расположения гидравлического аккумулятора.104 4065 Затем сжатый воздух по подводящему воэдухопроводу 7 подают в гидро- камеру 2.Этот прием позволяет создать искусственную разность давлений между гидрокамерой 2 и пневмокамерой 1. За счет этой разности давлений сжатый воздух в пневмокамере 1 будет испытывать суммарное повышенное давление со стороны столба, жидкости 10 и начнет сжиматься, а объем пневмокамеры 1 будет заполняться водой, перетекаемой по водоводу нз гидрокамеры 5 до тех пор, пока давление между камерами 1 и 2 не уравняется, 15 т.е.Н + Р Е Ргде Н - расстояние между пневмокамерой и гидрокамерой в вертикальной плоскости, 20Р, - давление. сжатого воздухав гидрокамере,ХРщ - давление, возникшее в пневмокамере от суммарноговоздействия гидростатического столба жицкости и сжа-того воздуха гидрокамеры.После выравнивания давления зарядку гидропневматического аккумулятора сжатым воздухом завершают. В резуль тате этого в аккумуляторе дополнительно размещают количество сжатого воздуха, определяемого из соотношенияЯьоп1Е Ргде 7 - объем гидрокамеры, мф; 4Рк - суммарное давление от гидростатического столба жидкости и давления сжатоговоздуха в пневмокамереР - давление в гидрокамереот гидростатического.столба жидкости.После полной зарядки аккумулятора сжатый воздух размещают в пневмокамере 1 и гидрокамере 2. причем давление в пневмокамере 1 в 2 раза выше, чем в гидрокамере 2 (фиг. 2). При подключении гидроаккумулятора в пневмосети подземных выработок 8, 9, разрядку аккумулятора ведут в обратной последовательности; сначала расходуют сжатый воздух из гидрокамеры 2, куда под избыточным давлением вытесняется жидкость иэ пневмо" камеры 1, а затем в общешахтную сеть подключают пневмокамеру 1, в которой давление после выпуска воздуха из гидрокамеры 2 восстановилось до первоначального рабочего,равного давлению сжатого воздуха в обще- шахтной сети. В дальнейшем цикл повторяют в приведенной последовательности.Предложенный способ аккумулирования сжатого воздуха в отличие от известных при одних и тех же емкостях позволяет увеличить аккумуляцию сжатого воздуха в среднем в 1,5 раза, т.е. увеличить полезную емкость аккумулятора и снизить затраты на сооружение аккумуляторов..1044065 г Мус хред Л. Сердюкова Корре едактор Л.Письма аз 6261/ 4 5 11303 Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж 436ПИ Государственного комитетпо делам изобретений и. откр5,. Москва, Ж, Раушская Подписи СССРтий